液体の永久磁石が偶然に開発される。史上初（米研究）
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液体の永久磁石が偶然に開発される。史上初（米研究）
2019年07月29日 ι コメント(18) ι 動画 ι サイエンス＆テクノロジー ι #
helloSG/iStock
史上初めて液体の永久磁石が開発された。その液体はさまざま形状に変形することが可能で、しかも操作して動きまわらせることだってできるらしい。
磁石というと固体の硬い物体を思い浮かべるだろう。
だが、米マサチューセッツ大学アーマスト校のポリマー科学の権威トーマス・ラッセル教授は、「液体の磁石を開発することが可能になった」と話す。その形はまさに自由自在――その気になればウニのような形にもできるそうだ。
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偶然完成した液体永久磁石
この液体磁石が開発されたのは偶然だった。それは固体でありながら、液体の性質を持つ物質を作る実験を行なっていたときのことだ。
ポスドク課程のリュウ・シュボ氏の目に、酸化鉄という磁性を帯びた粒子で3Dプリントされた素材が、磁性プレートの上でシンクロでもするかのようにくるくる回っているところがとまった。
もしかして粒子だけでなく、全体の構造が磁気を帯びている？ ――これが流体の永久磁石開発のきっかけとなった。
流体の磁石を3Dプリント
まず研究チームは、液体を3Dプリントする技術を使い、水と油と酸化鉄からミリサイズの水滴を作成した。
この水滴は酸化鉄の粒子が界面活性剤に結合し、水の周りに膜を形成することで形を保っている。また界面活性剤と結合していない酸化鉄粒子は膜の内側に閉じ込められている。
これを磁気コイルの近くに置いて、磁気を帯びさせる。そして再度コイルを外すと、水滴は液体のまま不思議な性質を獲得した――磁気がそのまま残っていたのだ。
Scientists Print Liquid Magnetic Droplets
まるで生き物のような振る舞い
これまで「磁性流体」という液体でありながら磁気を持つ物質はあった。しかし、これはあくまで磁場があるときにしか磁気を持たない。磁場のないところでも、磁気を帯びた液体は初めてのものだ。
水滴を磁場に近づけると、微細な酸化鉄粒子は同じ方向に整列する。また磁場を取り除けば、膜の中の表面活性剤に結合する。それでいて水滴の中に自由に浮かんでいるものは、整列したままだ。
その動きを見ていると、なんだか微生物か、スライムのように見えてくる。起き上がって、仲間になりたそうにこちらを見つめてきそうな感じだ。
詳しい仕組みは不明だが、応用は数多い
ラッセル教授によると、酸化鉄粒子が磁場を保ち続けている仕組みはまだ完全にはわかっていないらしい。だが、これが解明されれば、いくつもの応用方法が考えられるという。
たとえば、真ん中は磁気を帯びないが、両端は磁気を帯びたキャップで挟まれた筒のようなものがあげられる。「両端がU字磁石のようにくっつく」ので、小さなマジックハンドとして利用できるかもしれないという。
むろん、きっと中には想像している人もいるであろうヤツもある。そう、『ターミネーター2』に登場した液体金属ロボット「T-1000」のような人型デバイスだ。
Terminator Genisys (2015) - Killing the T-1000 Scene (4/10) | Movieclips
ラッセル教授が考えているのは、T-1000よりもずっと小さなものだが、磁性パーツと非磁性パーツを組み合わせれば、外部の磁場を使いマリオネットのように手足を動かせるのではという。
この研究は『Science』（2019年7月19日付）に掲載された。
References:New Laws of Attraction: Scientists Print Magnetic Liquid Droplets/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント
1
1.
- 2019年07月29日 09:39
- ID:MJx.ic5j0 #
2
2. 匿名処理班
- 2019年07月29日 09:40
- ID:uxuK7SNu0 #
グミかな？
3
3. 匿名処理班
- 2019年07月29日 09:56
- ID:5AzbMovt0 #
対人で人にぶつかってもボディーで力吸収し人に危害もなく
航空機だと風向や気象にあったボディーに変わり燃費軽減に
役立ったりなど技術革命始まるぞ
4
4. 匿名処理班
- 2019年07月29日 09:57
- ID:52Z.VGcW0 #
刻々と形を変えた方が都合が良い磁性体…、
ちょっと良い使用用途が思い付かないけれど、
こういう発見がブレークスルーになって、
新しい産業分野が発展して行くかも知れない
何となく、ロボット分野に応用できそう？
回転特性によって磁性体の分布を変えるモーターとか？
5
5. 匿名処理班
- 2019年07月29日 10:03
- ID:uOsvwsQh0 #
振るだけで発電できる電池とか、発電量によってはさらにウェアラブル端末の電源としても応用できたりするのかな？
6
6. 匿名処理班
- 2019年07月29日 10:05
- ID:GlBNSLq60 #
3D型のインターフェースになんか使えないかな
7
7. 匿名処理班
- 2019年07月29日 10:10
- ID:flM8G.JC0 #
未来兵器フラグがたっちゃう
8
8. 匿名処理班
- 2019年07月29日 10:15
- ID:adXM..670 #
磁気テープに使われるマグヘマイトって酸化鉄は磁化できる。
液体と言っても磁性流体とおなじコロイド溶液。
ローテク組み合わせたら、誰もやってなかった分野だったってことかな。
9
9. 匿名処理班
- 2019年07月29日 10:23
- ID:8dvsH3Nf0 #
液体金属型の医療用ロボットが実現するかな？ 人体の内部に注入するだけで自律的に患部に到達し切除・縫合・接着を行えるとか。それこそＴ−１０００のように本体の一部を変形させて極小の作業肢や単分子の切断糸などを形成できるだろうから、これまでは外科的処置が不可能だった脳内の深部も治療可能になるんじゃないだろうか。
10
10. 匿名処理班
- 2019年07月29日 10:30
- ID:X2VElwSH0 #
応用効きすぎて我々素人には利用方法が思いつかないヤツだこれ！
11
11. 匿名処理班
- 2019年07月29日 10:54
- ID:lTPBiKQb0 #
使用用途は無数に上げられそうだ。こういう夢のある発見発明は心が躍る
12
12. 匿名処理班
- 2019年07月29日 11:05
- ID:wxlyeBla0 #
要は、液体の中に酸化鉄を含んだものがあって、それが磁石になるわけだよね。
実は、そういう構造を持つ液体は、既に存在している。
その名も、「血液」。
なぜ、脊椎動物の血液は赤いのか、それは、体中に酸素を運ぶための媒質として赤血球中に「酸化鉄」が含まれているから。
とすれば、今回の技術って、案外「人工血液」を作ることに発展させることができるのかもね。
13
13. 匿名処理班
- 2019年07月29日 11:20
- ID:4T.lW4Jr0 #
とりあえず「鋼の錬金術師ごっこ」に使えるな！
14
14. 匿名処理班
- 2019年07月29日 11:22
- ID:8uqTpF5P0 #
酸化鉄を超微粒子にしたらナノロボットが作り放題ってこと？すごい！
15
15. 匿名処理班
- 2019年07月29日 11:38
- ID:HqSVy0.b0 #
これでモーターとか作ったら
どうなるんだろうか？
今まで考えた事も無いような物が
生まれるような気がするわ
16
16. 匿名処理班
- 2019年07月29日 11:51
- ID:Cl1Jo5xP0 #
※12
酸素の運び手としての鉄には磁性は必要ない
酸素は鉄とポルフィリンの錯体であるヘムを形成した上で結合するので酸化鉄ではない
赤血球が磁場に反応するのは細胞膜の脂質二重層や膜貫通タンパク質の反磁性磁気異方性によるもの、らしい
一方ヘモグロビンは単体で常磁性を示すが、これは外部磁場がないと磁性を示さないので通常は記事にある「磁石」という言葉は使わない
17
17. 匿名処理班
- 2019年07月29日 11:51
- ID:bM2XclVM0 #
そもそも磁石ってのも子供心に折れた磁石が二度と同じところではくっつかないってあたりから不思議なものだったよね「Sだけ極みたいなのなんでないんだよ！」ってね
磁性流体は昔TV番組で正体不明な不思議な生き物？みたいな紹介されてた。
ほんと昔から視聴者騙す気満々だよな。
科学の世界あるあるで原理はわかっていないが経験上こうなるのは確実なので利用してしまうのが面白怖いところ。
18
18. 匿名処理班
- 2019年07月29日 11:51
- ID:nM0jJzYa0 #
永久磁石と言っても、時間や環境によって磁力が弱まったりするのだけど
そのあたり性質は、物質によって大差があるんだけど どうなんだろう。
また、弱まっても簡単に着磁したりして磁力を復活させる事ができるのだろうか。
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