3 金属葉の成長と形

3 金属葉の成長と形
The growth and shape of metal leaves
The purpose of my study is to find a way to control the shape of these metal leaves. I used an agar
medium and different kinds of metal chips in order to change the borderline between two metal leaves
into a curved shape. When I used a heavier metal alloy in stead of the metal chip, the fractal dimensions
changed. The metal alloys I used were brass and stainless steel.
When I put two iron chips on the agar medium at the same time, a straight line appeared. The same
thing happened with 3 chips. The straight line is a vertical bisector between the two iron chips. The first
chip is put on the agar medium, and then, after several hours , the second chip is put on the agar
medium. Then, a border line turned into a curved line.
1.はじめに
1.はじめに
私は、枝分かれを繰り返しながら成長していく金属葉の不思議な形に興味をもち研究をはじめた。金属葉
は、酸化還元反応によってイオン化傾向の大きな金属が電子を失って陽イオンとなり、寒天培地中の陽イオ
ンが電子を受け取り金属の単体となって枝状に析出したものである。
例:酸化剤に塩化銅(Ⅱ)還元剤に鉄を用いた時の反応
Cu2+ + 2e- → Cu
Fe → Fe2+ + 2e-
また、教科書には水溶液中で金属樹を成長させているのもが多い。しかし、金属樹を水溶液中で成長させる
と振動や自らの重みで壊れてしまうため、寒天ゲル中で固定する方法を用いている。そして、枝の詳細な観
察や画像処理をしやすくするため寒天ゲルをシャーレに薄く広げ金属葉を成長させている。平面的に成長し
た金属樹を金属葉とよんでいる。さらに、寒天ゲルの表面に市販のラップを貼ることで、きれいな銅金属葉
を成長させることが可能になった。ラップはこれまで、ポリエチレンラップとポリ塩化ビニリデンラップの
2種類を用いてきたが、ポリ塩化ビニリデンラップの方が酸素透過度が低く綺麗な銅葉を観察することがで
きるため、ラップはポリ塩化ビニリデンラップだけを用いた。
CuBr2
0.1
M
0.5
M
Agar 20g/L
1日後
2日後
3日後