ちょっとやそっとじゃ割れません！

丈夫な殻を持つアワビ

ガチャーン！あーしまった割っちゃった…。 陶器のコーヒーカップや花びんを割ってしまったことはありませんか？陶器や磁器は、金属でもプラスチックでもない「セラミックス」という材料でできています。軽くて、硬くて、熱にも強く、さびないという特徴をもったセラミックスですが、割れやすいのが弱点です。 実はアワビの貝殻も、体積の95％が「炭酸カルシウム」というセラミックスでできています。しかし、アワビの貝殻は、落としたくらいでは絶対に割れません。ハンマーで何度もたたいてもなかなか割れないほどです。人間が作ったセラミックスは少しでもヒビが入ると簡単に割れてしまいますが、貝殻はヒビが入っても穴があいても、それ以上は壊れません。 アワビの貝殻を完全に壊すためには、普通の炭酸カルシウムを壊すときの3000倍ものエネルギーが必要になります。自分の身を守るための貝殻は、とても丈夫なのです。

強さの秘密は虹色の輝き

アワビの貝殻を内側から見てみると、真珠のようにキラキラと輝いています。これは、光の波長と同じくらいの、とても薄い板を重ね合わせたときに見える「干渉色（かんしょうしょく）」というものです。アワビの貝殻は真珠と同じように薄いセラミックスの板を何枚も重ねた「積層構造（せきそうこうぞう）」になっています。 1枚のセラミックスの板の厚さはなんと1ミクロン*以下で、厚さ1mmの中に薄い板が1000枚以上重ねられていることになります。 このセラミックスの板は軟らかくてよく伸びる接着剤で貼り合わされています。貝殻にヒビが入って薄い板が何枚か壊れても、次の板との貼り合せ面でヒビの進行方向をそらしたり、軟らかい接着層がヒビが進むエネルギーを吸収したりして、ヒビが止まってしまいます。板の貼り合せ面でエネルギーを消費させながら薄板が少しずつ壊れるので、なかなかお皿が割れるようには壊れないのです。 *1ミクロンは1ミリの1/1000。

アワビの貝殻：内側の表面 アワビの貝殻：破壊の様子 （提供：物質・材料研究機構　垣澤英樹）