日本の伝统的な织物技术を使って
「宇宙惑星探査机」を守る复合材料を开発

耐热材は、将来的に惑星探査机や宇宙船への
装着をめざす。超高温になる表面に张り付け,
机体を守る。(闯础齿础提供)
戦后,有数の繊维の町として発展してきた中部地方や北陆地方。
しかし,その顷から培ってきた伝统的な织物や组物,纺绩の技术が今,
他の产业の発展とともに少しずつ消え去ろうとしている。
「この伝统的な技术を学び,先端の技术と融合させたい」と
织物技术を使って新しい复合材料の开発を続ける仲井朝美教授。
使う用途に合わせて设计や成形も自由にすることができ,
なおかつリサイクルが可能な复合材料について,
また,北陆の公司と共同で进める闯础齿础の耐热材开発など
社会と人の暮らしに役立つ复合材料の技术について话を伺った。
自由に设计や成形ができ,自动车や航空机にも応用。
複合材料とは,プラスチックに炭素繊維などの強い繊維を組み合わせた繊維強化プラスチック(以下FRP(Fiber Reinforced Plasticsの略))のことで,金属に変わる材料として開発が進められています。
贵搁笔は,繊维がどのような向きで入るかにより强度も硬さも変わります。これを繊维の强化形态と呼び,极细の繊维の束を织机で织物状や组纽状に织り上げて成形します。これには日本の织物や编物,组纽などの伝统的な技术が必要です。私は主にこうした繊维の强化形态および成形加工の技术を研究しいます。
贵搁笔の大きな特徴は,形も特性も自由に设计,成形できるところです。例えばゴルフのシャフトや自动车部品など,使うものに合わせて成形することができます。现在,世の中で使われている贵搁笔の多くは主に热で固まる「热硬化性プラスチック」です。确かに軽くて强いのですが,化学反応を必要とするため加工に时间がかかり,またリサイクルが难しいという欠点があります。そのため私は今,热に溶けやすくリサイクル可能な「热可塑性プラスチック」を採用し,强い连続繊维を组み合わせた贵搁笔の研究も行っています。そこにも纺绩や组纽技术を使っています。
左右,内外に円を回して炭素繊维とプラスチックを
四角や丸状に组み上げる。
将来的な実用化をめざし 宇宙惑星探査機の耐熱材を開発。
これら織物や組紐技術を使いFRPを作り出す技術を応用して現在,石川県小松市那谷町にあるガラス繊維製品メーカー「北陸ファイバーグラス」と共同で,JAXAの「高加熱に耐える3次元炭素織布(しょくふ)耐熱材の開発」に取り組んでいます。これは宇宙惑星探査機が高速で大気圏に突入する際に3000 ℃にもなるといわれる温度から機体を守るためのFRP材料です。これまで使われていた積層耐熱材は,圧力や熱がかかると層の上から順にはがれることが懸念されていました。そこで織物技術を使って二十四層の立体織物を作製し,層間強度を上げた「3Dウェーブ構造」を開発。これはJAXAが考える耐熱性や外面強度,熱伝導率の低下などに対応できるものとして評価をいただきました。主に3Dウェーブ構造の設計を私が担当し,北陸ファイバーグラスが製織と縫製を行っています。
循環型社会に貢献し 人に役立つ研究を続けたい。
JAXAとの研究も含め,やはり私の研究ベースは,日本の伝統的な織物,組物技術を使った次世代のFRPの開発です。時には岐阜市にある昔からの繊
維関係の企業と共同で研究することもあり,最先端の技術に日本の伝統技術を使う面白さを改めて実感しています。
またリサイクルできる贵搁笔の开発で循环型社会に贡献できればと思っています。さらに贵搁笔を自动车や航空部品に使うことで,安全性を高めることに繋がればうれしいです。日本の伝统技术と先端技术の融合で,社会に役立つ研究をしていきたいと考えています。