もこもことした綿菓子のような物質——ある特殊な技術で誕生した、セラミックスの新しい姿だ。セラミックスは通常、粉体を高温で焼き固める（焼結）ことで成形される。しかし、特別な環境下で熱処理するとセラミックスが粉々になる、すなわち焼結とは真逆の“焼解”と呼べる現象を、大橋研究員のチームが発見した。

硬い、耐熱性がある、腐食に強いなどの特徴を持つセラミックス。陶磁器をはじめ、半導体や電子部品、医療機器など幅広い用途で使われている。チームも元々、スマートフォンや自動車に搭載するセラミックス部品の性能を高めるため、アンモニアを導入しながらセラミックスを合成する研究に取り組んでいた。

ところがその実験で、アンモニアにごく少量の酸素が混入すると、固まるどころか、綿のように膨れ上がるという奇妙な現象が発現したのだ。通常ではあり得ない現象に、新しい科学の種があると睨んだ大橋。膨れ上がった粉体を調べてみると、アンモニアの分解で生じた窒素が、セラミックスの微粒子内に侵入して発泡していることが判明。

これにより、ナノサイズの穴（孔）が大量に発生、結果、セラミックスが粉々になり、綿のような粉体となっていたのだ。大橋はこの”焼解”の手法を熱化学破砕（CTP）法と名付けた。

「孔のサイズや量をコントロールすることで、発泡スチロールのような軽いセラミックスを作れる可能性もあります」と大橋。
また、焼結したセラミックスを粉々にすることにも意義がある。例えば、セラミックス電子部品の内部には希少金属が含まれているが、硬くて安定なセラミックスを壊してそれを取り出すことは簡単ではない。

しかし、CTP法を応用すれば、それら希少金属を比較的容易に回収できる可能性があり、さらに、粉々になったセラミックス粉体を、原料として再利用することも可能となるはずだ。
新材料の創出と新たなリサイクルシステムの構築——実験の偶然から生まれた2つの新技術はどんな可能性を秘めているのか、今後に注目だ。