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エアロゲルは1931年にスティーブン・キストラーにより発明された低密度の固体で、高い断熱性等の特性を持ち、半透明な外見と低密度から「固体の煙」と呼ばれる固体ながら空気に一番近い物質である。シリカエアロゲルは熱伝導率が低い(およそ0.017 W/mK)ため断熱性が優れている。 本研究では、材料全体の断熱性をさらに高めるために内部に中空構造を持つシリカ中空粒子をシリカエアロゲルに添加し、材料の内部に空気のナノ空間を作ることを試みた。その結果、熱伝導率が空気(0.024W/mK)よりも格段に小さく、真空断熱パネル(0.008W/mK)に比肩する0.011W/mK前後の性能を達成することができた。 この高い断熱性は、熱が伝わる方法である対流・伝導・放射の3方法のほとんどを遮断して実現しており、特に対流による伝熱は、細孔径が空気の平均自由行程より小さく、対流できないことにより抑制される。 また、シリカエアロゲルは赤外線を良く吸収するため、建築物に使えば太陽熱の入射を抑えたまま採光することも可能である。特徴としては、従来の断熱材よりも薄い厚さでも断熱性能が発揮できるので、スペースの限定された箇所での使用が可能になり、省エネルギーや産業設備の小型化等への貢献が考えられる。 本講演ではシリカエアロゲルの熱物性機能を紹介すると共に、断熱材としての応用面についてもふれる。断熱材料の研究開発に関心がある方のご参加を歓迎します。

参考文献： R. Virtudazo, R. Wu, S. Zhao, M.M. Koebel: “Facile ambient temperature synthesis and characterization of a stable nano-sized hollow silica particles using soluble-poly (methacrylic acid) sodium salt templating” Mater. Lett. 126 (2014) 92-96

会員10社から16名の受講者に加え、事務局から3名の参加があった。加連明也GREEN拠点マネージャーによる司会の下、講演と設備見学、その後の質疑応答という流れでセミナーは進められ、講師の開発した新規断熱材料の特徴や製法、応用分野等について理解を深めた。後半の質疑応答のセッションのみならず、実サンプルやデモ実験設備の見学においても数多くの質問が寄せられ大変熱心に意見交換が行われた。将来における熱管理技術の重要性を共有するとともに、今後の展開や特に実用化に向けての産業界との連携に対する期待を改めて認識することができ、講師にとっても更なる励みとなった。