도쿄도립대학 대학원의 타니마리 조교 등의 연구그룹은 시판의 어린이용 완구의 모래알끼리가 강하게 상호작용하는 것에 주목해, 이 모래가 통상의 모래에 20% 정도 가해지면 혼합 모래의 역학 특성 가 크게 변화하는 것을 밝혔다.신기재료의 개발이나 토목이나 재해 관련 분야까지의 넓은 분야에의 공헌이 기대된다.
모래, 밀가루, 쌀, 비드 등의 미세한 입자의 집합체는 분체나 분립체라고 불린다.하나의 입자는 고체이지만 집합체는 액체 또는 고체로 작동합니다.특히, 분립체에 소량의 액체가 가해지면, 액체가 모래입자 사이를 교차(액가교)하여, 건조한 분립체보다도 극히 견고해진다.어린이용 장난감의 실리콘 오일 코팅 규사는 경년 변화가 적고 안정적으로 역학 특성을 제어할 수 있다.연구 그룹은이 모래를 마른 과립, 젖은 과립에 이어 세 번째 과립 후보로 주목했습니다.
이 어린이 장난감의 모래를 현미경으로 관찰하면, 코팅 된 입자를 접촉시킨 후 분리 할 때 액체의 "사", 즉 액체 가교가 생성되었다.그래서 2 종류의 모래의 혼합비를 바꾸어 혼합 모래의 역학 특성의 변화에 의한 자중 내구성을 조사하는 실험을 실시.그 결과, 통상의 모래에 20% 정도 혼합했을 때에 모래의 자중 내구성이 현저하게 증가하는 것을 알았다.상호 작용하는 코팅 모래가 네트워크를 형성하고 자중에 강해지기 때문인 것으로 보인다.
흐름이나 안정성이 다른 분립체의 발견이나 이러한 제어는 콘크리트 등의 신기재료의 개발이나 터널 공사나 토사 붕괴 방지 등의 토목이나 재해 관련 분야까지 광범위하게 관련된다.간단하고 안정적으로 모래의 역학 특성을 제어할 수 있음을 보여준 이 연구 결과는 이러한 많은 분야에 기여할 것으로 기대된다.
논문 정보:【J. Phys. Soc. Jpn.】 Transition Behavior in Silicone-coated Sand Mixtures
