日本の独自技術で作った世界最強の超硬度物質に、1平方cmあたり1万6000トン(1600万気圧)、世界最大の圧力で潰そうとしてみる実験が行われた
大阪大学(阪大)は10月28日、「ナノ多結晶状態」のダイヤモンドが高速変形する際の強度を明らかにしたと発表した。
物質は、材料を多結晶状態にすると強度が向上することが知られている。しかし、結晶粒をナノメートル(nm)レベルまで微細化したナノ多結晶体が、高速変形下でどのように振る舞うのかは、これまで明らかになっていなかった。
実験は、阪大のレーザー科学研究所が所有する国内最大級のパルス出力を備え、世界でも有数の性能を持つ「激光XII号レーザー」を用いて行われた。NPDにかけられた超高圧力は、地球中心部の圧力の4倍以上という、1600万気圧。
しかも、激光XII号レーザーは、数ジュールを超えるエネルギーを1ナノ秒というような極めて短時間に集中して放つ高強度パルスレーザーである。計測には光のドップラー効果を利用した独自の高精度観測システムが用いられ、その超高速の圧縮変形特性がリアルタイムで計測された。
その結果、NPDは超高速変形下において、およそ208万気圧もの弾性強度を有することが確認されたのである。
弾性強度とは、固体に外力が加えられた際に弾性を保てる限界強度のことだ。弾性強度以上の力が加えられると、元の形状に戻らなくなってしまう。
つまり、NPDは地球中心部の圧力の半分近い力までなら、力を加えられても元の形に戻れるということである。この208万気圧もの弾性強度は別の比較をすると、通常の(単結晶の)ダイヤモンドの2倍以上の値だ。これまで人類が調べられてきたすべての物質中で最高の強度であることが証明された。
NPDは日本の独自技術により誕生したものであり、今回の研究でナノ結晶間の相互作用が、強度に対して顕著に影響することが判明した。
そのため、今後、超高強度材料としてさらに期待が高まる可能性があるという。また、極限環境で用いる構造材料や高性能セラミックスなど、
高い強度が要求される材料の研究開発にも影響を与えることが考えられるとしている。さらにレーザー核融合研究では、多結晶ダイヤモンドでできた球状のカプセルに燃料(水素)を入れて実験が行われていることから、
初めて得られたナノ多結晶ダイヤモンドの圧縮変形特性は必要不可欠の知見としている。
＜続き＞
Shock Response of Full Density Nanopolycrystalline Diamond
全密度ナノ多結晶ダイヤモンドの衝撃応答完全密度のナノ多結晶ダイヤモンド（NPD）のHugoniotを1600GPaまで調査しました。NPDのHugoniot弾性限界は208（±±14）GPa、
単結晶ダイヤモンドの2倍以上の高さ。NPDのHugoniotは、500 GPaまでの単結晶ダイヤモンドよりも剛性がありますが、
弾性前駆体が次の塑性波によってオーバードライブされる高圧では、有意差は観察されません。
これらの発見は、静的圧縮実験で認識された粒界強化効果が、高ひずみ速度の動的圧縮に対しても有効であることを確認しています。Hugoniot of full-dense nanopolycrystalline diamond (NPD) was investigated up to 1600 GPa.
The Hugoniot elastic limit of NPD is 208 (±14) GPa, which is more than twice as high as that of single-crystal diamond.
The Hugoniot of NPD is stiffer than that of single-crystal diamond up to 500 GPa,
while no significant difference is observed at higher pressures where the elastic precursor is overdriven by a following plastic wave.
These findings confirm that the grain boundary strengthening effect recognized in static compression experiments is also effective against high strain-rate dynamic compressions.ソース英語
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.185701- 阪大は凄いな
コロナのワクチンも実用化出来そうと知事が言ってたし - 悪魔将軍！？
- 握力×体重×スピード=破壊力
- 硬度１２ぐらいか
- 悪魔将軍がさらに強くなりそう
- カッチン鋼の誕生だな
これでZソードの試し斬りができる
界王神様もお喜びだ - >>1
途中で読むの諦めた - ガモウノカーチャンノサイフノヒモより硬いらしい
- これで宇宙戦艦の防御装甲作れば、異星人の艦船の攻撃を受けても多少も持ちこたえられるな。
- >>12
ヱルトリウムは船殻がたった1つの素粒子でできてる
硬いとかそんなレベルじゃないくらいもっと防御力高い - ほこたてがヤラセで終わってなければドリル対決で
使われることがあったかもなあ - トンネル掘りやすくなる
- 超合金Zまでもうすこし
- 地球の核どころか木星の核とかどんな物資がどんな状態で存在しているものやら
- >>16
水素が金属化して存在してると考えられてるけど、本当に水素が金属化するのか確認されてないから
こういう素材で実験器作って環境を再現してる。
金属水素に関しては最近フランスかどこかでダイヤモンドを使った実験器で400万気圧まで圧縮して生成できたかも？って論文が出てた。この技術革新によってこういう実験がしやすくなると良いな。
- エクスカリバー作ろうぜ
- >激光XII号レーザー
ネーミングセンスよ - 俺のイチモツ並みやな
- >>20
大きさか - でんじろうのTHE実験でこれ使ったクーラーボックスが出てくるな
- ホルホルキモッ
- 瀬戸ダイヤの方が硬い
- これで深海探査が進むのかな？
- ガンダリュウム合金できたか
- オリハルコン
- ガンダリウムか
- アダマンタイトかな？
- こういうところに学術研究の入れて頑張って貰いたい
今いる無能税金泥棒追い出せ - ヒヒイロカネか？
- 俺も数々の女に硬い硬い言われてきたが
- 日本の技術すごい
↓
日本すごい
↓
日本人の俺すごい - ダイヤモンドは砕けないのを砕くすごいやつ
- また技術をパクられてしまうんです？
- ぼくのはカッチン鋼に硬いです
- 軍事転用が可能な技術だとか難癖つけられて否定されるんだよ現行では (´･ω･｀)
- スレタイお前内容理解してないな？
ダイヤモンドより硬い分子構造の物質なんて普通にある。 - これで油汚れ用タワシにしか商品開発されない日本が好きだ
- この世で最も硬い物質は中性子星
ダイヤを硬度１０とすれば中性子星の硬度は数万以上 - 男性強度が高い構造材ってどういうものに使えるんだ？
- 小金欲しさに中国に情報を垂れ流すから意味ないだろ
- >>43
RCEPも合意したことだし
これだけやるからウチ来るアル
って技術抜かれて軍事転用されるまで見えるな - >>47
功績を讃えられる阪大研究室所長
人気者になるが情報流出の責任問われ補助機凍結
一転反政府化
ここまで見えたな - ダイヤモンドは砕けました
- ハイ、武器の開発につながるから研究中止！
- 激光XII号レーザー
メタルマックスにありそう - 中二病な話ですか？
- ブラックホールの核さんに比べたらハナクソレベル
- セラミックにも応用出来たらガンダリウム合金出来るな
- これでアーマー造って陸自に装着させよう
- >激光XII号レーザー
スーパー玉出に置いてありそうな装置の名前だな - 米国「やぁ、共同開発しようね♡」
- アマルガムアマガエル
- これなら月の地殻に穴掘ってもドリル壊れないね
- よし、さっそく中国や韓国に
技術提供しよう！ - またお互いの進歩のために視察させてくれって韓国から技術泥棒がやってくるぞ～ｗ
- また米中韓に技術を盗まれるんだろ
- ダイヤモンドくらいアフリカ人だって作れるてーの
- ダイヤ
- ダイヤだったら数十年前から通常のダイヤの３倍の性能を持つハイパーダイヤモンドがあったけどあれとはどう違うんだろ
- 軍事利用しろ
- 技術で富を生み出してくれよ
- 激光Ⅻ号レーザーって中華っぽいな
- ノーベル賞とかこういった発見や開発は何故か関西の大学多いね
関東の大学は官僚を育てるものってのは本当だ - またネトウヨのホルホルスレか
- パヨク飯マズ？
- さてこれを超合金Zと名づけるか
ガンダリウムと名づけるかが問題だ - ヘビーオブジェクトみたいな
【速報】 日本、ガチで超科学技術大国だった！独自技術でダイヤモンド以上の世界最強硬度物質を生成
ニュー速
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