3M（スリーエム）とクルマのいい関係。道路インフラで活躍する3M技術 #3mjp

2016.02.21

自動車で大切な部品、それはなんでしょう。日本独自の自動車の整備状況を定期的にチェックする車両検査、いわゆる「車検」でその部品をまっさきにチェックします。それは灯火類、つまりヘッドライトを含むライトです。

（車検場）

点灯するのはもちろんのことながら、ヘッドライトはその光軸までチェックします。なぜでしょう？

それは夜道、ライトがちゃんと機能していないと危険だからです！

街灯がないところはヘッドライトだけが頼みの綱。山道、雪道、雨の中。ヘッドライトが前を照らすことではじめて安全確保できるのです。

そしてそのクルマを補助するのが道路インフラとなる道路標識なのです。ヘッドライトを上向きにしたとき、闇に浮き上がる標識。この標識がドライバーに前もって注意喚起、危険を知らせてくれます。

ところでこの標識、ライトもついてないのに、なんでこうも眩しく輝くのでしょう？　その謎を解くカギが、3M（スリーエム）の技術にありました。

反射の種類

光を照らしてものが明るく見えるのはそれが光を「乱反射」するから。太陽の光でも、月あかりでも回りが見えるのはこの乱反射を目が捉えているからです。ただ乱反射は光が散らばるので暗くなってしまうのが特徴。

次に反射、鏡に光を照らすと反射して方向が変わります。これが「鏡面反射」です。鏡が真正面にあって、光を照らせばまっすぐこちらに光が帰って来ますが、角度がずれると光は別のところにいってしまいます。

乱反射や鏡面反射を利用して標識を作ったとしたら、あんなに標識は明るくもならないし、ちょっとでも角度がずれたらやっぱり明るくなりません。

標識は「再帰性反射」の原理を使った反射材を利用しています。

反射材

反射材の構造は大きく分けて2種類。

ガラスビーズタイプと、プリズム型タイプ。

ビーズは第一世代に相当し、古くから一般的に使われているもの。明るさや耐久性に課題があり、別の原理が必要となりました。

プリズム型はビーズ型の3倍の明るさをもちます。3倍といえば赤い彗星...という冗談はともかく、その性能の伺いしれるでしょう。

そして最新技術を使った「超高輝度プリズム」型では、フルキューブを使い、さらに3倍の反射性能、ほぼ100%の反射面を持ちます。高機動ザクみたいなものでしょうか、結果的にビーズ型の約9倍。

その結果、明るくクリアな道路標識が実現しているというのです。

反射実験

指向性の高いレーザーを使った反射実験では、標識にレーザーを照射。

反射光はこのようにレーザーライトへと戻ってきています。しかも明るい！

次に一般的なライト、LEDライトを照射するとどうなるかというと。

標識だけ明るく反射するため、白く飛ぶほど。

ポイントは標識以外は暗いまま、ということです。つまりこれが夜道、街灯のない山道のような状況。一時停止といった標識は見落とすと大惨事を引き起こすので、安全に直結しています。

3Mの反射材を使った製品

道路標識はなかなか一般家庭では購入、使用することはありませんが、おなじ技術を使った製品が販売されています。

【Amazon】 3M 反射シート プリズム高輝度 45x75mm 黄 2枚 RP45 YEL

【Amazon】 3M 反射テープ スタンダード 25mm×1m 白 R25 WHI

【Amazon】 3M 高視認性 反射ベスト SVP-02Y

最近夜の246や甲州街道を自転車が走っている姿をみかけますが、よく見えません。夜走るニューヨークのバイカーたちは、ほとんど全員が反射ベストを着用、もちろんヘルメットをかぶって安全を確保しています。最初「工事現場の人が自転車移動するんだな」と誤解したほど。

夜走ることのある自転車通勤の人はヘルメットだけではなく、反射ベストを着用してほしいものですね。

その他のインフラ素材

今回参加したセミナー「第８回　ざ・３Ｍセミナー　ら・ら・ら♪インフラ、３Ｍ！」ではインフラにまつわる3M製品がテーマ。この反射材以外にも、コンクリートブリッジを作るときに使うシートも紹介されていました。

コンクリートには給水が重要

橋には古来、木、石、レンガ、鉄と様々な素材が使われてきましたが、現在巨大橋梁を作るための主流はコンクリートブリッジです。そのコンクリートを作る際に、強度や耐久性を考えるときちんと化学反応させる必要があります。そのキーとなるのが「給水」。水を使って反応させるために過不足なく水を給水する必要があるというのです。

これまでは毛布を敷いて水をまくという手法が使われていたのですが、ハンドリングが悪い、乾いているかどうか分からないということで品質が安定しませんでした。

ところがこの3Mの水搬送シートを使うと、安定して水を給水、乾くことなくコンクートの品質を安定、耐久性をアップすることができるというのです。

毛細管現象

その原理はこうです。

シートに水を落とすと、水が広がっていきますが、なぜか１方向にしか広がりません。

顕微鏡でよくみると、あれ、あれあれ、筋状になっている？

そうなのです、実はこのシート、立体的に溝がきってあり「毛細管現象」で水が一方向だけに広がるという仕組みです。

その結果、湯船にかけたタオルがずっとしめっているように、シートをかけたコンクリートは乾くことなくしっとり、保水されるという仕組みです。

このおかげで安心して高速道路のコンクリートブリッジを走れますね。

クルマのレストアにも3M製品

さて、現在ワンドラでは #名車シティ再生 プロジェクトを進行中。

例えばこのやれたドアミラーや、褪色が進んだカーボンボンネット。こちらには3Mのフィルムを貼ることを検討中。

ぜひ、ご協力をお願いしたいです。

読者プレゼント

今回のセミナー開催にあたり、読者プレゼントがあります。ぜひご応募下さい。

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締切は2月29日23：59まで。