前回に引き続き、38号目のネイチャーのハイライトより。
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材料科学： 三次元印刷による階層的構造体の形成
Nature 561, 7722
2018年9月13日
材料科学： 三次元印刷による階層的構造体の形成
Nature 561, 7722
2018年9月13日
三次元印刷によって、数種のポリマーや複合材料から複雑な形状や形態を作製できるようになった。今回、A StudartとK Masaniaたちは、剛直な分子セグメントが自発的に整列して異方性を生じる液晶ポリマーを用いて、市販の三次元印刷機で丈夫な印刷ファイバーを作製している。これらのファイバーは、中央部と表面とで配向度が異なるため自発的にコアシェル構造を形成するが、この異方性が生じるには単一成分しか必要としない。配向、ひいては靭性と剛性が最大になる方向が印刷経路によって決まるので、追加の成分や補強を必要とせずに、それらが最大となると期待される印刷経路に沿って、強化された印刷物を作製できる。
Letter p.226
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■Polymer - Wikipedia（英文）
”液晶ポリマー”は、国内のものも海外のものも全滅です。で・・・
”コアシェル構造”を説明するものがなかなかなく・・・
まぁ、材料科学ですからね・・・。本論文に入ります。
日本語版の本誌では、「材料科学：階層的液晶ポリマー構造体の三次元印刷」で取り上げられています。
これに説明された英文を直訳しますと・・・
液晶ポリマーの3D印刷は、非常に高い剛性と靭性を備えた軽量の階層構造を作り出すことができます。
フルテキストを直訳すると、
階層的液晶ポリマー構造の三次元印刷
Abstractにおいては、
繊維強化ポリマー構造体は、航空機、車両および生物医学的インプラントなどのように剛性の軽量材料が必要とされる場合にしばしば使用される。非常に高い剛性と強度[1]にもかかわらず、このような軽量材料はエネルギー集約的かつ労働集約的な製造工程[2]を必要とし、典型的には脆性破壊を示し、成形およびリサイクルが困難です[3,4]。これは、骨、絹、木などの軽量の生物学的材料とは著しく対照的です。これらは指向性のある自己組織化によって、優れた機械的性質を持つ複雑な階層構造の形状に形成されます。環境に統合されています。ここでは、階層型アーキテクチャ、複雑なジオメトリ、そしてこれまでにない剛性と靭性を備えたリサイクル可能な軽量構造を生成するための3次元（3D）印刷アプローチを紹介します。それらの特徴は、溶融供給原料の押出し中に液晶ポリマー分子が高度に配向したドメインに自己集合することから生じる。印刷経路で分子ドメインを配向させることにより、予想される機械的応力に従ってポリマー構造を強化することができ、最先端の3D印刷ポリマーを一桁上回る性能を発揮する剛性、強度、および靭性をもたらします。そして、最も高性能の軽量複合材料と同等です[1,12]。 3Dプリンティングのトップダウン成形自由度とポリマー配向に対するボトムアップ分子制御とを組み合わせることができることは、現在の製造プロセスの典型的な制限なしに構造を自由に設計し実現する可能性を開く。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入下さいませ。
Full Text：Letter p.226
究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回は、「環境科学： 海水準上昇が沿岸湿地に及ぼす影響」を取り上げます。
