プチプチが未来に力を与える方法

編集者注:毎週水曜日の LiveScience は、未来の力である新興エネルギー技術の実現可能性を検証します。

北京オリンピックで使用されたハイテクプール素材は、サメ肌を模した水着だけではありません。 国立水泳センター、または「ウォーター キューブ」は、建設にかかるエネルギーを大幅に削減する軽量ポリマー フォイルで囲まれています。

ETFE (エチレンテトラフルオロエチレン) と呼ばれる薄い透明な素材は、光を取り込みながら熱を保持する空気を満たした 3,000 個のクッションに分割されています。

「非常に洗練されたプチプチのようなものです」とバッファロー大学の建築教授アネット・レクイヤー氏は言う。

LeCuyer 氏は最近、ETFE に関する本を出版しました。 彼女はライブサイエンスに対し、なぜそれが今年のオリンピックのハイライトの一つなのかを説明した。

焦げ付き防止ホイル

ETFE は 1970 年代に電線絶縁用に開発されましたが、過去 20 年で重要な建築要素になりました。

テフロンに似たこの素材は、厚さ 250 ミクロン未満の大きなシートまたはホイルに引き伸ばされ、折り重ねて密封されて空気が満たされたクッションを形成します。

「最終的にできるのは、ほとんどが空気でできた非常に厚い壁です」とレクイヤー氏は言う。 「羽毛布団のような役割を果たします。」

他のプラスチックホイルも壁や屋根に使用されていますが、ETFEには透明で耐火性があるという利点があります（ガラスのように砕けたり、他のポリマーのように人の頭の上に垂れ落ちたりすることはありません）。 また、こびりつきにくいので、外側に溜まった汚れやホコリは雨で洗い流されます。

ウォーターキューブ

クッションは車の重量を支えるのに十分な強度があり、パンクした場合でも比較的簡単に修理できます。 それでも、侵入者がナイフで簡単に切り裂く可能性があるため、建築家は通常、地上ではそれらを使用しません。

ウォーター キューブの最大のクッションは、直径が約 33 フィート (10 メートル)、中央の厚さが 10 フィート (3 メートル) です。 ルクイヤー氏によると、アクアティックセンターの壁には実際には3層のクッションがあり、2層の三重ガラスと同じ断熱効果があるという。

しかし、同じ建物をガラスで建てても、より重いガラスを支えるために追加の支持構造が必要になるため、費用は 2 倍になっただろうと彼女は見積もっています。 さらに、ウォーター キューブに 100,000 平方メートル (24 エーカー) の ETFE 箔を提供した英国とドイツの企業である Vector Foiltec によると、ガラス張りの建物を建設するのに必要な総エネルギーは ETFE 建物の 200 倍です。

The Cube は、イギリスのコーンウォールにある世界最大の温室である Eden プロジェクトを超える最大の ETFE 施設です。

ETFE 箔を使用する将来のプロジェクトには、スポーツ スタジアム、レジャー パーク、アイオワ州に建設中の巨大な屋内アマゾン熱帯雨林が含まれます。 しかし、個人宅での使用は考えられません。

「シンプルに見えるかもしれないが、エンジニアリングは非常に洗練されている」とルクイヤー氏は語った。 「おそらくホームセンターでは当分見つからないだろう。」

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