エアロゲルの開発と応用

■ 研究紹介

エアロゲルの開発と応用

千葉大学 大学院理学研究院

田 端 誠

[email protected]

2020_年(_令和2_年) 2_月12_日

1 _はじめに

エアロゲル。透明で，軽く，パサパサしたもの。指に まとわりつく。一般に「シリカ」エアロゲルを指して単 にエアロゲルと呼ぶ。「エアロゲル」自体は物質名では ない。化学で習う「ゲル」と同じように物質の様態を表 す用語である。ゲルは分散質と液体分散媒から成り，粘 性が高く，流動性を失った分散系を指す。流動性を保っ ていれば「ゾル」である。「ゲル」はドイツ語読み，英 語読みでは「ジェル」とのことだ。したがって「エアロ ジェル」ともいう。分散媒を気体，通常は空気（エア）

に置換したゲルが「エアロゲル」と呼ばれる。固体様で はあるが厳密には固体ではない（非結晶質）。ガラスが正 統な固体とは見なされないのと事情は同じである。ガラ スの主成分はシリカ（SiO2）である。エアロゲルで最も なじみ深いのが，シリカが分散質となった「シリカエア ロゲル」であるといえる。裏を返せば，エアロゲルはシ リカに限らないことを意味する。シリカに次いでイメー ジしやすいのはカーボンエアロゲルだろうか。比較的近 年見出されたエアロゲルである。ほかにもアルミナエア ロゲルなどがある。著者はもっぱらシリカエアロゲルの 研究に情熱を注いできたので，本稿でもエアロゲルとい えばシリカエアロゲルを指す。「シリカエアロゲル」と 材質を特定すれば，物質名とみなしても問題なかろう。

これが単に「エアロゲル」と略されるので，結局，物質 名のように感じる。さらに「ゲル」と短縮されることも 多いが，英語でも「aerogel」で一単語であり，著者はな るべく「エアロ」と「ゲル」を切り離さない。

それはシリカゲルに空気を入れたら作れるのだろう か。事は単純ではない。作るのはかなり厄介な仕事であ る。原材料はすべて液体だ。ゾル–ゲル法により湿潤ゲ ルを合成し，超臨界乾燥法で分散質の占める体積を保っ たまま溶媒を抽出する。化学である。実際，世界中の化 学者，物質科学者がエアロゲルの研究に熱い。論文もさ まざまなジャーナルで毎週のように発表される。その多 くは断熱材としての応用を目指している。エアロゲル

はそのままでも優秀な断熱材だ。ただし，一般に非常に 脆い上に製造コストがかさむという欠点がある。分散質 ネットワークを化学的に修飾することにより強度を増し たり，熱伝導率を向上させたりする研究が盛んだ。コス トのかかる超臨界乾燥法に替えて，常圧乾燥法なる新技 術を駆使する研究者もいる。著者の開発の方向性はその ような経済性の追求には至っていない。キーワードは屈 折率と透明度，加えてモノリシックである。もっと高屈 折率に，そして低屈折率に。さらに透明に。できる限り 大きなエアロゲルを。

図1: 屈折率1.03のエアロゲル。（上）背景が透過して 無色に見える。（下）同一のエアロゲルが散乱された青 い光により色づいて見える（オンライン版参照）。

■ 研究紹介

エアロゲルの開発と応用

千葉大学 大学院理学研究院

田 端 誠

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1 _はじめに

エアロゲル。透明で，軽く，パサパサしたもの。指に まとわりつく。一般に「シリカ」エアロゲルを指して単 にエアロゲルと呼ぶ。「エアロゲル」自体は物質名では ない。化学で習う「ゲル」と同じように物質の様態を表 す用語である。ゲルは分散質と液体分散媒から成り，粘 性が高く，流動性を失った分散系を指す。流動性を保っ ていれば「ゾル」である。「ゲル」はドイツ語読み，英 語読みでは「ジェル」とのことだ。したがって「エアロ ジェル」ともいう。分散媒を気体，通常は空気（エア）

に置換したゲルが「エアロゲル」と呼ばれる。固体様で はあるが厳密には固体ではない（非結晶質）。ガラスが正 統な固体とは見なされないのと事情は同じである。ガラ スの主成分はシリカ（SiO2）である。エアロゲルで最も なじみ深いのが，シリカが分散質となった「シリカエア ロゲル」であるといえる。裏を返せば，エアロゲルはシ リカに限らないことを意味する。シリカに次いでイメー ジしやすいのはカーボンエアロゲルだろうか。比較的近 年見出されたエアロゲルである。ほかにもアルミナエア ロゲルなどがある。著者はもっぱらシリカエアロゲルの 研究に情熱を注いできたので，本稿でもエアロゲルとい えばシリカエアロゲルを指す。「シリカエアロゲル」と 材質を特定すれば，物質名とみなしても問題なかろう。

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それはシリカゲルに空気を入れたら作れるのだろう か。事は単純ではない。作るのはかなり厄介な仕事であ る。原材料はすべて液体だ。ゾル–ゲル法により湿潤ゲ ルを合成し，超臨界乾燥法で分散質の占める体積を保っ たまま溶媒を抽出する。化学である。実際，世界中の化 学者，物質科学者がエアロゲルの研究に熱い。論文もさ まざまなジャーナルで毎週のように発表される。その多 くは断熱材としての応用を目指している。エアロゲル

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図1: 屈折率1.03のエアロゲル。（上）背景が透過して 無色に見える。（下）同一のエアロゲルが散乱された青 い光により色づいて見える（オンライン版参照）。

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図 14: 分光光度計（日立U-4100）による透過率測定。

測定室は大型試料の透過率測定用にカスタマイズされて いる。紙面左から右に向かってエアロゲルを透過した光 を積分球で集光し，光検出器に導く。エアロゲルによる 微小角散乱光が積分球に入射しないように，エアロゲル の下流側表面と積分球の入り口を10 cm離すことにし ている。

4.3 透明度の屈折率依存性

エアロゲルの透過長は屈折率に依存するといえるが，

これを説明する原理が存在するわけではない。おのお のの屈折率において，現在までに試行された製法でど れくらいの透明度を獲得しうるかをプロットできるだけ である。屈折率が低いエアロゲルは，密度が小さく物質 量が少ないので透明度が高いと思われるが，必ずしもそ うではない。これは定性的には，レイリー散乱の強度が エアロゲルの微細構造のスケールや均一さ（シリカクラ スターとポアのサイズや配置）に依存するためと解釈で きる。たとえば溶媒にDMFを用いると，微細構造のス ケールが小さくなることが小角X線散乱法で示されて おり[7]，透明度が高くなる。

図15に，屈折率に応じて達成されている（波長400 nm における）透過長を示す。標準製法でメタノール溶媒を 用いる場合、屈折率は1.02から1.14に限られるうえ，

1.025における透過長40 mmをピークに低屈折率側で も高屈折率側でも透明度が急激に低下する（●）。これ をエタノール溶媒に替えると，透明度は伸び悩むものの

1.003の超低屈折率まで製作が可能となる（□）。DMF

溶媒を導入すると，1.03より高屈折率側で大幅に透過長 が向上する（■）。メタノール溶媒の湿潤ゲルにピンホー ル乾燥を施すと，1.10から1.25までの超高屈折率領域

で20 mm以上の透過長を得られる（▲）。これをDMF

溶媒に替えると透過長が35–40 mmに向上する（△）。

現在の最長透過長は，屈折率1.03で得られる70 mmで ある。

図 15: 屈折率に応じて製作できるエアロゲルの透過長

（参考文献[12]から改変）。屈折率と透過長の測定波長 はそれぞれ405と400 nmである。

4.4 密度と屈折率の関係

透過長を算出するためにエアロゲルの厚さを測定する が，このとき寸法と重量も測定し，エアロゲルの密度を 記録しておくと有益である。前述のように，エアロゲル の屈折率nと密度ρは，近似的にn−1 =kρという線形 関係にある[7]。パラメータkは，屈折率の測定波長に依 存するが，疎水性のエアロゲルでは概ね0.25–0.3 cm³/g の範囲に収まる。寸法と重量は誰でも測定できるので，

特別な機器がなくとも屈折率のおおよその値を推定で きる。また，重量をモニタすれば吸湿の有無の確認にな る。十分疎水化されたエアロゲルでは，環境中の水分な どの化学物質が，微細構造のポア表面に化学的に結合す ることは実用上十分に防がれる（このような化学吸着は 取り除くことが困難）。一方，ポアに少量の水分などが 物理吸着（弱くトラップ）されることは避けられないが，

このような吸着はエアロゲルが完成して超臨界乾燥の圧 力容器から取り出したのちに速やかに飽和すると思われ る。エアロゲルを数十度に加熱すると，このような物理 吸着された成分が離脱するので，一時的にわずかに重量 が減少する（このとき，超臨界乾燥で残留した分散溶媒 も揮発しうる）。エアロゲルが経年変化で膨張すること はないが，わずかに収縮することは観察される。寸法測 定で収縮率がわかれば，屈折率の増分を（最小偏角法を 用いずとも）推定することもできる。

5 _{エアロゲルの応用例}

エアロゲルのチェレンコフ検出器への応用の歴史と，

海外も含めた最近の動向については，たとえば参考文献 [13]と[14]に詳しい。また，エアロゲルは超低速ミュー オンの生成ターゲットとしての有用性も見出されており，

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[1] S.S. Kistler, Nature127, 741 (1931).

[2] M. Cantin et al., Nucl. Instrum. Methods 118, 177 (1974).

[3] T. Sumiyoshiet al., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res. A433, 385 (1999).

[4] I. Adachi et al.., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res. A355, 390 (1995).

[5] I. Adachi et al., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res. A553, 146 (2005).

[6] M. Tabata et al., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res. A623, 339 (2010).

[7] M. Tabata et al., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res. A668, 64 (2012).

[8] H. Kawai et al., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res.228, 314 (1985).

[9] M. Tabataet al., IEEE Trans. Nucl. Sci.59, 2506 (2012).

[10] H. Yokogawa, M. Yokoyama, J. Non-Cryst. Solids 186, 23 (1995).

[11] M. Tabata et al., J. Supercrit. Fluids 110, 183 (2016).

[12] M. Tabata, H. Kawai, JPS Conf. Proc.8, 022004 (2015).

[13] I. Adachi, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 952, 161919 (2020).

[14] M. Tabata, arXiv: 1902.05374 (2019).

[15] G.A. Beer et al., Prog. Theor. Exp. Phys. 2014, 91C01 (2014).

[16] I. Adachi et al., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res. A876, 129 (2017).

[17] T. Iijima et al., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res. A548, 383 (2005).

[18] ੢ాণฏ, ߴΤωϧΪʔχϡʔε38-2, 58 (2019).

[19] M. Tabata et al., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res. A952, 161879 (2020).

[20] M. Tabata et al., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res. A795, 206 (2015).

[21] M.H. Kim et al., Nucl. Instrum. Methods Phys.

Res. A923, 38 (2019).

[22] T. Akaishi et al. (EMPHATIC Collaboration), arXiv: 1912.08841 (2019).