3. Solid Smoke
NASA開発の新素材エアロゲル
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Aerogel is the lightest solid material known, with a density only three
times that of air. However, this substance's internal structure makes an
aerogel block weighing one pound capable of supporting half a ton.エアロゲルは、今までに知られている限りでは最も軽量な固体で、比重は空気のわずか3倍です。しかし、この物質の内部構造によって、1ポンドのエアロゲル・ブロックで0.5トン（の重さ）を支えることが可能です。
Researchers at NASA have been studying aerogel for a variety of applications.アメリカ航空宇宙局（NASA）の研究者たちは、エアロゲルの様々な利用法を研究してきました。
"It is extraordinary by the scope of its properties. It can be an
excellent insulator both against heat and cold--so it's a thermal insulator.
It's an acoustic insulator. It dampens out noise. Actually as much as 80
percent of noise can be stopped by a piece of aerogel. It can be an electrical
insulator as well. It can be also an electrical storage unit. You can actually
use it to store el...electrical energy." (Dr. Laurent Sibille, Research
Scientist, NASA Marshall Space Flight Center)「これは、特性の幅広さでは並外れています。高温と低温の両方に対する優れた絶縁体になりますから、断熱材になります。防音材にもなります。騒音を低減し、実際、1枚のエアロゲルで騒音の80パーセントもカットすることが可能です。これは、電気絶縁体にもなります。さらに、蓄電ユニットにもなります。実際に電気エネルギーを貯蔵するのに使えるのです」 （ローレント･シビル博士、NASAマーシャル宇宙飛行センター研究科学者）
The main ingredients of aerogel are silica, alumina and carbon. Aerogel's
internal structure makes it a good insulator.エアロゲルの主成分は、シリカ、アルミナ、そして炭素です。その内部構造によって、エアロゲルは優れた絶縁体になっているのです。
"If you could look at it under a transmission electron microscope,
then you'd see...it would look like a...a...it would look like string of
pearls tangled up in there. And each of those pearls is on the order of
nanometers in size. And they're joined together and tangled up. And then
you've got spaces in between which are maybe 100 nanometers across. These
are such small spaces that air can't blow through it." (Dr. Susan
White, Research Engineer, Aerogel Tile Co-Inventer, NASA Ames Research
Center)「透過型電子顕微鏡で見てみると、じゅずつなぎの真珠がもつれたように見えるでしょう。それぞれの真珠の大きさは、およそ数ナノメートルです。それがつながって、もつれあっているのです。そして、それぞれの間隔は約100ナノメートルです。非常に狭い間隔なので、空気は通れません」 （スーザン･ホワイト博士、エアロゲルタイル共同開発者、NASAエームズ研究センター研究技術者）
Recently, NASA scientists have been placing aerogel inside the tiles which
protect spacecraft from the heat generated during reentry into earth's
atmosphere.最近、NASAの科学者たちは、エアロゲルをタイルの内部に入れています。そのタイルは、地球の大気圏へ再突入する際に発生する熱から宇宙船を保護するためのものです。
"We put the aerogel inside the spacecraft tile in order to almost
fill up the voids. The spacecraft tile has micron-sized spaces in between
the cem...the ceramic fibers. And in...the air can blow through these tiles,
and that's a heat short in the system. When we fill that...that area up
with aerogel, air can only diffuse very slowly through it, and it's...reduces
the conductivity dramatically. It makes it a 10- or a 100-times better
insulator at certain conditions that we care about a lot." (Dr. Susan
White)「エアロゲルを宇宙船のタイル内に入れて、その空間を埋めているのです。宇宙船のタイルのセラミック繊維には、ミクロン・サイズの空間があります。すると、空気がこれらのタイルの内部を通り抜けることができるので、システムに熱の短絡を引き起こします。エアロゲルでこの部分をふさいでやると、空気は非常にゆっくりと拡散することになり、このことが伝導率を激減させるのです。これにより、タイルは私たちが懸念する状況において、10倍から100倍優れた断熱効果を持つようになります」 （スーザン・ホワイト博士）
And NASA scientists also believe that aerogel would be a good insulator
against cold.さらに、NASA科学者によれば、エアロゲルは低温に対しても優れた断熱材になるということです。
"By using this material on the...on the fuel tanks for the spacecraft,
we should be able to prevent the formation of ice on the outside. This
reduces hazard to the...the insulation and reduces the launch weight."
(Dr. Susan White)「この材料を宇宙船の燃料タンクに使用すれば、外面の氷結を防ぐことが可能になります。これにより、断熱状態を阻害する要因を軽減し、打ち上げ時の重量を減らすことにもなります」 （スーザン･ホワイト博士）
Because of aerogel's superinsulating properties, scientists also believe
that aerogel tiles have uses here on earth--like commercial products that
require tough insulation, such as catalytic converters or special refrigeration
units.エアロゲルが極めて優れた絶縁特性を持つため、科学者たちは、エアロゲル・タイルが地球上でもいろいろな用途があると考えています。しっかりと断熱しなければならない製品、例えば、触媒コンバーターや特殊な冷却装置用としてです。
"On earth we can use this for very high performance insulation. We
can use it for insulation for refrigerators that might go onto lightweight
craft. We...For cryogenic refrigerators, refrigerators that hold liquid
carbon dioxide or nitrogen or liquid oxygen, for insulation for the tanks
and even the cryogenic fuel tanks you...trucks you see on the road could
benefit from this insulation." (Dr. Susan White)「地球上でも非常に優れた断熱材として使えます。軽飛行機に搭載される冷蔵庫の断熱用に使えます。極低温冷却装置、すなわち液体二酸化炭素や液体窒素、液体酸素などを保存する冷却装置や、タンクや、極低温燃料タンク……道路で見かける極低温燃料（輸送）トラックにもこの断熱効果が利用できます」（スーザン･ホワイト博士）
Because aerogel is not transparent, its hazy appearance earned it the
nickname "solid smoke." A challenge for NASA scientists is to
make aerogel clear. In that form, it'll become a more useful product. They
imagine aerogel windows.エアロゲルは透明ではないため、曇って見えることから「ソリッド・スモーク」という愛称がついています。NASA科学者にとっての課題は、エアロゲルを透明にすることです。そうなれば、有用性がはるかに高まります。科学者たちはエアロゲルの窓ガラスを考えています。
"You could have incredible thermal insulation, maybe the equivalent...From
a single pane of aerogel you might have the equivalent insulation of 20
to 30 glass window panes. So you're looking at, in theory at least, heating
the house with a candle. I mean, that's a bit of exaggeration, but that's
the kind of insulation you would get." (David Noever, NASA Research
Scientist, Marshall Space Flight Center)「素晴らしい断熱効果が得られるでしょう。多分同じくらいの……多分エアロゲルの窓ガラス1枚で、20枚から30枚分の窓ガラスに相当する断熱効果が得られるでしょう。少なくとも理論的には、1本のロウソクで家が暖まることになります。これは少しおおげさな表現ですが、それぐらいの断熱効果が得られるのです」 （デビッド・ノエバー、NASAマーシャル宇宙飛行センター研究科学者）
"I believe aerogel will be a material that will be used in the 21st
century almost as much as plastic is being used today. Can you imagine
your world without plastic?" (Dr. Laurent Sibille)「エアロゲルは、21世紀においては今日のプラスチックと同じぐらい利用されるようになると思います。プラスチックの存在しない世界を想像できますか？」 （ローレント･シビル博士）
To learn more about NASA's innovations and commercialization efforts,
access the NASA commercial technology network at nctn.hq.nasa.govNASAの先端技術と商業利用に関する詳しい情報を知りたい方は、NASAコマーシャル・テクノロジー・ネットワーク（nctn.hq.nasa.gov）にアクセスしてください。
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