潰されるアルミ缶は破裂直前に「不思議なシマシマ」が現れると判明
油圧プレス動画などで、金属がぐしゃっと潰れる様子を見たことがある人は多いでしょう。
強い力をかければ、薄い金属はどこかで耐えきれなくなって一気に崩れる。
ふつうはそんなイメージを持ちます。
ですが、ソーダ缶のように中身の入った缶では、少し違うことが起きます。
イギリスのマンチェスター大学(The University of Manchester)の研究チームが調べたところ、液体の入った飲料缶は、空き缶のように一気にぐしゃっと潰れるのではなく、破裂する前に「輪っか状のへこみ」を1本ずつ増やしながら変形していくことがわかりました。
缶の表面に、洗濯板のようなシマシマが順番に現れていくのです。
なぜこんなことが起きるのでしょうか?
研究内容の詳細は2026年3月31日に『Communications Physics』にて発表されました。
(以下略、続きはソースでご確認ください)
ナゾロジー 2026.04.01 18:30:18
https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/193591
【ナゾロジー】潰されるアルミ缶は破裂直前に「不思議なシマシマ」が現れると判明 [すらいむ★]
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1すらいむ ★
2026/04/01(水) 20:59:31.12ID:Zea77SBR2026/04/01(水) 21:16:42.88ID:lCU6cXL9
この現象の鍵は、**「内部の液体の非圧縮性」と「エネルギーの最小化原理」**にあります。
1. 液体による「体積の抵抗」
空のアルミ缶を上から押しつぶすと、中の空気が逃げ場を失っても容易に圧縮されるため、缶の壁面はランダムで複雑な形(ダイヤモンドパターンなど)に一気に崩壊します。
しかし、中身が液体(ソーダなど)の場合、液体はほとんど圧縮できません。缶がひしゃげて内部の容積が減ろうとすると、中の液体が内側から壁を押し返し、急激な形状変化を阻害します。この 「内圧の維持」 が、一気にぐしゃっと潰れるのを防ぐストッパーの役割を果たします。
2. 効率的な変形の選択
外からの圧縮力(荷重)が加わり続けると、缶はどこかでエネルギーを逃がさなければなりません。
空き缶の場合: 全体がランダムに折れ曲がることでエネルギーを消費します。
満杯の缶の場合: 内圧に逆らって大きく凹むことができないため、壁面の一部が「輪っか(リング)」のようにわずかに内側へたわむことで、荷重を逃がそうとします。
このとき、1本の大きなへこみを作るよりも、小さな「シマシマ」を順番に形成していく方が、液体を押し出すエネルギー(体積変化)を最小限に抑えつつ、構造を維持できるため、あのような規則的なパターンが現れるのです。
3. 「局所化」というプロセス
マンチェスター大学の研究で注目されたのは、この変形が 「順番に」 起きるという点です。
まず、缶の最も弱い部分(あるいは端)に最初のリング状のへこみができます。
そのへこみがストッパーとなり、荷重が次の区画へと伝わります。
その結果、まるで波が伝わるように、あるいはアコーディオンが畳まれるように、1本ずつシマシマが増えていくのです。
1. 液体による「体積の抵抗」
空のアルミ缶を上から押しつぶすと、中の空気が逃げ場を失っても容易に圧縮されるため、缶の壁面はランダムで複雑な形(ダイヤモンドパターンなど)に一気に崩壊します。
しかし、中身が液体(ソーダなど)の場合、液体はほとんど圧縮できません。缶がひしゃげて内部の容積が減ろうとすると、中の液体が内側から壁を押し返し、急激な形状変化を阻害します。この 「内圧の維持」 が、一気にぐしゃっと潰れるのを防ぐストッパーの役割を果たします。
2. 効率的な変形の選択
外からの圧縮力(荷重)が加わり続けると、缶はどこかでエネルギーを逃がさなければなりません。
空き缶の場合: 全体がランダムに折れ曲がることでエネルギーを消費します。
満杯の缶の場合: 内圧に逆らって大きく凹むことができないため、壁面の一部が「輪っか(リング)」のようにわずかに内側へたわむことで、荷重を逃がそうとします。
このとき、1本の大きなへこみを作るよりも、小さな「シマシマ」を順番に形成していく方が、液体を押し出すエネルギー(体積変化)を最小限に抑えつつ、構造を維持できるため、あのような規則的なパターンが現れるのです。
3. 「局所化」というプロセス
マンチェスター大学の研究で注目されたのは、この変形が 「順番に」 起きるという点です。
まず、缶の最も弱い部分(あるいは端)に最初のリング状のへこみができます。
そのへこみがストッパーとなり、荷重が次の区画へと伝わります。
その結果、まるで波が伝わるように、あるいはアコーディオンが畳まれるように、1本ずつシマシマが増えていくのです。
2026/04/01(水) 21:16:57.75ID:lCU6cXL9
なぜこれが重要なの?
この研究は、単に「缶の潰れ方」を解明しただけではありません。
円筒形の構造物は、ロケットの燃料タンクから深海のパイプライン、さらには生物の細胞構造にまで広く存在します。
中身(液体や圧力)が詰まった円筒が 「いつ、どのように壊れ始めるか」 を正確に予測できるようになったことで、より軽くて丈夫な構造設計や、事故を未然に防ぐためのシミュレーション精度が飛躍的に向上すると期待されています。
この研究は、単に「缶の潰れ方」を解明しただけではありません。
円筒形の構造物は、ロケットの燃料タンクから深海のパイプライン、さらには生物の細胞構造にまで広く存在します。
中身(液体や圧力)が詰まった円筒が 「いつ、どのように壊れ始めるか」 を正確に予測できるようになったことで、より軽くて丈夫な構造設計や、事故を未然に防ぐためのシミュレーション精度が飛躍的に向上すると期待されています。
4名無しのひみつ
2026/04/02(木) 06:21:38.89ID:I2W8I4aT スチール缶は?
6名無しのひみつ
2026/04/02(木) 09:37:39.07ID:ZaBvVWeP アルミカンといえば松竹芸能
2026/04/03(金) 00:43:31.54ID:kN2gzMwr
潰されるアルミ缶は、直前に悲鳴を上げ、潰されている最中は痛みを感じている
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