粉砕されても形状回復する金属――「ターミネーター2」のような液体金属格子材料を開発

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液体金属格子材料と呼ばれる新しい種類の機能性格子材料が開発された。この研究は、ニューヨーク州立大学ビンガムトン校によるもので、2020年2月10日、『Additive Manufacturing』に掲載された。

今回開発された「液体金属格子」は、「Field’s metal」として知られる低融点合金をベースにしている。Field’s metalは、ビスマス、インジウム、スズの混合物で、その融点は62℃だ。研究チームは、3Dプリンティング、真空鋳造、コンフォーマルコーティングというハイブリッドな製造プロセスによって、液体金属をラバーシェルと混合した。

シェルがないと液体金属が流れてしまうため、シェルの骨格によって全体の形状を制御し、液体金属自体をチャネルに閉じ込める。この液体金属は、固体の状態では安全性が高く、強度が高い。粉砕されると多くのエネルギーを吸収し、加熱/冷却することで形状を復元、再利用できる。

研究チームは、この液体金属格子を使い、「クモの巣」のようなメッシュアンテナ、ハニカム、サッカーボール、BUMEという文字(ビンガムトン大学機械工学の頭文字)、そして温度が上がって金属格子が溶けると開く、映画『ターミネーター2』に登場する液体金属ロボットのような手などを作成した。

この研究は、航空宇宙やロボット工学、チューナブルメタマテリアルなどで応用の可能性があるとして、さまざまな構造タイプや改良されたコーティング材料など、この金属格子の研究を活かす方法を模索している。

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