由東京都立大學研究生院助理教授谷麻里領導的研究小組重點研究了市售兒童玩具的沙粒之間的強相互作用,當這種沙子添加到普通沙子中約 20% 時,混合的機械性能沙澄清說,將發生顯著變化。預計將有助於新型材料的開發以及包括土木工程和災害相關領域在內的廣泛領域。

 細顆粒如沙子、麵粉、大米和珠子的聚集體稱為粉末或顆粒材料。每個顆粒都是固體,但聚集體既是液體又是固體。特別是,當向粉狀或粒狀材料中添加少量液體時,液體會在砂粒之間架橋(液體交聯),並變得比干粉或粒狀材料更堅固。兒童玩具用矽油包覆矽砂經年變化小,能穩定控制力學性能。課題組將這種砂作為繼乾濕粉粒料之後的第三個粉粒料候選。

 用顯微鏡觀察這種兒童玩具的沙子,當塗層顆粒相互接觸然後被拉開時,會產生液體“線”或液體交聯。因此,我們通過改變兩種砂的混合比,改變混合砂的力學性能,進行了試驗,研究了混合砂的重量耐久性。結果發現,當與普通砂混合約2%時,砂的重量耐久性顯著提高。人們認為,相互作用的覆膜砂形成了一個網絡,並且相對於自身的重量變得更堅固。

 具有不同流動性和穩定性的粉體的發現及其控制與混凝土等新型材料的開發、隧道建設和滑坡防治等土木工程以及災害相關領域有著廣泛的聯繫。這項研究的結果表明,沙子的力學性能可以輕鬆穩定地控制,預計將有助於這些領域的許多領域。

論文信息:[J. Phys. Soc. Jpn.] 有機矽塗層砂混合物中的轉變行為

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東京都立大學於 2020 年 4 月將大學名稱從“東京都立大學”更改為“東京都立大學”。它是東京都政府唯一設立的綜合性大學,旨在通過實現基於大城市的教育和研究成果,為人類社會的改善和發展做出貢獻。作為其中的一部分,具有高度自由和獨創性的課程 [...]

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