こんにちは!学生レンジャーのすずきです。
今回は高分子の特徴 (とくちょう) について紹介したいと思います。

さて突然ですが、この画面から目を上げて、周りを見回してみてください。

いろいろな物がみなさんの身の回りにはあるかと思います。
ではこれらの物がいったい何からできているかはわかりますか?
わたしたちが使っている物の材料は、大きく分けて、①高分子 (プラスチック・ゴムなど) 、②金属 (鉄・銅など) 、③セラミックス (陶器・ガラス*など) に分けることができます (*ガラスは高分子に含まれる場合もあります) 。
たとえスマートフォンのような複雑な機械であっても、ひとつひとつの部品は上の材料に分類できます。

では、この材料たちは一体なにが違うのでしょうか?
細かな違いについては次回説明しますので、今回は高分子の特徴と、これらの材料のちがいについて簡単に説明したいと思います。

まずはこれらの材料の性質を下の表にまとめてみました。


高分子の特徴 (利点) としては、軽く、加工がしやすく、ある程度の衝撃 (しょうげき) にも強いという点です。
これはとても重要で、たとえば、歯ブラシが鉄でできていたらと想像してみてください。
重すぎて歯を磨くのがますます嫌いになりそうですね。
そのため、高分子 (プラスチック) は軽さや加工のしやすさが重要となる身の回りの日用品によく使われています。
また高分子は衝撃にも強いことから機械を守るための包装などにも使われていたり、またゴムなどは衝撃を吸収できるため、車のタイヤや靴などにもよく使われていますね。

しかし、高分子は熱に弱く劣化しやすいという欠点があります。
たとえば、高分子でできたフライパンはありませんよね?
これは高分子が熱に弱く、温度が高くなるとドロドロになってしまうからです。
その反対に金属は熱に強く、さらに金属は熱を伝えやすいという性質もあるので、フライパンには金属が使われています。
また、高分子は劣化 (れっか) しやすいという欠点もあります。
みなさんは家の外に置いていたプラスチックのバケツが、いつのまにか色が変わっていたり、割れやすくなっていたという経験はありませんか?
これは高分子が太陽の光や雨、気温の変化などに弱いためなのです。
そのため、車や家などの長い間使う物に関しては高分子よりも金属やセラミックスがよく用いられています。

このように、わたしたちの身の回りの物は、その使い方によって最適な材料が用いられているのです!
一方で、最近では高分子と金属やセラミックスを混ぜることで、お互いの長所を生かした材料 (これを複合材料 (ふくごうざいりょう) といいます) の開発も進んでおり、もしかしたら高分子でできたフライパンがお店で売られる日もそう遠くはないかもしれませんね。

すずきレンジャー
東京工業大学大学院 芹澤研究室 D1 : http://www.serizawa.polymer.titech.ac.jp/index.html