形状記憶合金の中学校・技術科教材への応用

北村研究室では、形状記憶合金の応用研究の1テーマとして、中学校 技術・家庭科(技術分野)で活用できる、教材の研究を行っています。 「エネルギー変換教材」の一例として、形状記憶合金を用いたシーソ型おもちゃを提案しています。

おもちゃは、シーソー上の鋼球が左右に動くことで電極に電気が流れ、左右にある形状記憶合金ばねに交互に通電することにより、シーソーが上下に動きます。

シーソー型おもちゃの動作の様子です。鋼球が動くことで、シーソーが上下する様子が見て取れます。

こちらは、別タイプのシーソー型おもちゃです。おもちゃは、鉄球の動きに従い、シーソーがゆっくり上下に動きます。

別タイプのシーソー型おもちゃの動作の様子です。

こちらは、提案している形状記憶合金を用いたおもりジャンプ型おもちゃです。

おもちゃは、おもりと電極が接触することで形状記憶合金ばねに電流が流れおもりがジャンプします。おもりが上がると通電されなくなり、形状記憶合金ばねが徐々に下がってきます。しばらくすると、おもりが再び電極と接触し、再びおもりがジャンプします。

おもりジャンプ型おもちゃの動作の様子です。おもりが上下する様子が見て取れます。