Witze古代ローマのコンクリートは2000年以上持っている。その理由は、希少鉱物を生成する化学反応の賜物であることが分かった。Library/Getty古代ローマ人が建設したコンクリートの防波堤は、繰り返し打ち付ける波に2000年以上も耐え続けている。今回の知見を用いることで、コンクリートの強度と耐久性を向上できるかもしれないとJacksonは言う。現代のコンクリートは、水とポルトランドセメント(石灰石と粘土を主成分とする微粉末)を混ぜたペーストを使って砂利などを固めたものだが、特に過酷な海洋環境では数十年で劣化してしまう。これに対して、ローマン・コンクリートは、ポルトランドセメントの代わりに火山灰と石灰の混合物を使って岩石片を固めている。古代ローマの学者、大プリニウスは、水中のコンクリート構造物について『波に耐え、日増しに強くなり、1つの岩の塊になる』と記しており、これがJacksonの興味を引いた。「コンクリートがどのようにして1つの岩になるのか疑問に思ったのです」と彼女は言う。Jacksonらは以前、ローマン・コンクリートの内部には、アルミニウムトバモライトという希少鉱物が存在することなど、その独特な化学的特徴について報告している2。Source)のX線シンクロトロンに持ち込み、試料内の鉱物の位置を詳細に調べた。その結果、このコンクリートには、火山岩によく見られるフィリップス沸石と呼ばれるケイ酸塩鉱物が存在していて、この鉱物からアルミニウムトバモライトの結晶が成長していることが観察された。コンクリートが海水に洗われてアルカリ度が増したときに、フィリップス沸石からトバモライトが成長するとみられる。した結晶化は、自然界では特殊な環境下でしか起こらず、結晶化には数万年かかる。この結晶化が見られるのは、アイスランドのスルツエイ火山など一部の場所のみであり、「この現象は、地中ではめったに起こりません」とJacksonは言う。トバモライトは、成長するにつれコンクリートを強くする可能性がある。いうのも、トバモライトは長い板状結晶なので、コンクリートに応力がかかった際に砕けることなく柔軟に曲がるからだ。Belieらは、石炭を燃やしたときに生成するフライアッシュなどの材料を使って、発生した亀裂が自然にふさがる「自己修復」特性をコンクリートに持たせることができたと報告している3。フライアッシュの性質は、古代ローマ人がコンクリートの原料に使った火山灰に似ている。Jacksonは、実験室でローマン・コンクリートの配合比を再現しようと研究を続ける傍ら、米国西部の火山灰を使ってコンクリートの原料を調合しているネバダ州のセメント会社のコンサルタントを務めている。「これが日常的なインフラに使用するコンクリートになると言っているわけではありません」とJacksonは言う。「ですが、防波堤のような構造物用途の材料を、古代ローマ人のやり方で石灰と火山灰を調合して作り出せる可能性があります。古代ローマ人がこの方法を思い付いたのは、火山から噴出した灰が結晶化して丈夫な岩になる仕組みを調べたからかもしれません」。手を取るのは寝る前と休憩時ですね。記事をみるのが日課になっています。基本的には化学系の学生といえど、元々科学(サイエンス)が好きな子ばかりであると思うので、若い学生ほどよく読んでいる気がします。平易な日本語で科学分野の最新記事が記載しており、大変読みやすい。