ブックメーカーゴルフ、水素を貯蔵できる超電導体を開発…「水素経済＋超電導」同時目標

ブックメーカーゴルフ応用物理学科のジョンス・リー教授の研究チームは、水素貯蔵機能と超伝導特性を同時に実現する高性能金属超伝導体を開発した。超電導材料と水素貯蔵機能を組み合わせた例であり、水素エネルギーシステムと次世代超電導技術を繋ぐ研究成果として評価される。

研究成果は、材料分野の国際学術誌「Advanced Functional Materials (IF=19)」に掲載されました。この論文の筆頭著者はラマトゥル・ヒダヤティ博士であり、キム・ジンヒ研究教授が共同研究者として参加しました。

ブックメーカーゴルフ体は、一定の温度以下になると電気抵抗がなくなり、電力損失なく伝送を可能にする材料です。ブックメーカーゴルフ磁石、磁気浮上列車、医用画像装置（MRI）、核融合装置、ブックメーカーゴルフエネルギー貯蔵システム（SMES）など、さまざまな分野で使用されています。しかし、既存の金属系ブックメーカーゴルフ体は、極低温を維持するためのコストと機械的耐久性の制限により、その実証と商業化が制限されていることが常に指摘されてきました。

研究チームは、この問題を解決するために「高エントロピー合金」の概念を適用しました。この方法は、さまざまな金属元素を均一に混合することで、単純な結晶構造を保ちながら、高い強度と安定性を確保します。新たに開発したブックメーカーゴルフ体は、通常のステンレス鋼に比べて約6倍の機械的強度を記録し、水素環境下でも顕著な脆化や腐食が発生しないことが確認された。

注目すべきは水素貯蔵性能である。研究チームによると、このブックメーカーゴルフ体は質量比で約38重量％の水素を貯蔵できるという。これは水素化物を除く金属系水素貯蔵材料の中で最高レベルである。一般に金属は水素を吸蔵すると組織が弱くなるという問題が生じるが、この材料は技術的に異なり、機械的強度や耐水性を維持しながら水素を吸蔵することができる。

研究チームは、この材料が超伝導とともに水素の貯蔵および冷却媒体として機能できるという事実に注目しています。その説明は、ブックメーカーゴルフ体に必要な極低温環境と水素貯蔵システムを 1 つの材料プラットフォームに統合する可能性が開かれるというものです。ただし、実際の産業用途では、保存速度や解放速度、繰り返し使用による性能変化、システム単体での検証など、追加の検証が必要となります。

Jongsu Lee教授は、「ブックメーカーゴルフ体のエネルギー伝達特性と水素貯蔵および冷媒の役割を兼ね備えた材料である」と説明し、「水素経済時代を考慮した新しいブックメーカーゴルフ材料の方向性を示唆する研究である」と付け加えた。 「将来的には、水素をベースとしたエネルギーインフラとブックメーカーゴルフ技術を組み合わせたさまざまな応用分野への展開の可能性を検討しています。」