ふつうの氷より10倍強い「割れにくい氷」

ふつうの氷こおりは、強つよい力ちからが加くわわると一気いっきに割われて砕くだけてしまいます。しかし研究けんきゅうチームが、強つよい力ちからを受うけても急きゅうに割われず、少すこしずつ形かたちを変かえる「氷こおりの複合材料ふくごうざいりょう」を作つくりました。押おす力ちからに対たいする強つよさはふつうの氷こおりの約やく10倍ばいで、一般的いっぱんてきなコンクリートと同おなじくらいの強つよさがあります。

この材料ざいりょうは「BioPykrete」と呼よばれています。研究けんきゅうチームはまず、植物しょくぶつの細胞壁さいぼうへきを作つくる「セルロースナノクリスタル（CNC）」という細こまかな結晶けっしょうを水みずに混まぜて凍こおらせました。水みずが凍こおるときにCNCが細こまかな網目あみめの構造こうぞうを作つくり、その中なかに氷こおりが閉とじ込こめられます。さらにチームは、氷こおりに結むすび付つく魚さかなのタンパク質しつと、セルロースに結むすび付つくタンパク質しつをつなぎ合あわせた「融合ゆうごうタンパク質しつ」を加くわえました。これが接着剤せっちゃくざいのようになって、網目あみめと氷こおりを強つよく結むすび付つけています。

研究けんきゅうチームが、直径ちょっけい2センチ、高たかさ1センチの円柱えんちゅうの試料しりょうを作つくって力ちからをかける試験しけんを行おこないました。その結果けっか、BioPykreteが押おす力ちからに耐たえる「圧縮強度あっしゅくきょうど」は、ふつうの氷こおりの約やく10倍ばいになりました。また、ふつうの氷こおりはひびが広ひろがると急きゅうに砕くだけますが、この材料ざいりょうは少すこしずつ形かたちを変かえます。壊こわれるまでに吸収きゅうしゅうするエネルギーは、同おなじ体積たいせきでふつうの氷こおりと比くらべて約やく70倍ばいでした。

研究けんきゅうチームは、この材料ざいりょうを北極ほっきょくや南極なんきょくで使つかう建物たてものの材料ざいりょうの候補こうほとして考かんがえています。ただし、今回こんかいの研究けんきゅうは小ちいさな試料しりょうで性能せいのうを確たしかめた段階だんかいです。実際じっさいに建物たてものに使つかえるかどうかを判断はんだんするためには、長ながい間あいだ使つかい続つづけたときの強つよさのほか、凍こおることと解とけることを繰くり返かえしたときの変化へんかや、力ちからがかかり続つづけたときの変形へんけいなどを調しらべる必要ひつようがあります。