(57)【要約】【課題】学生１人１人が自分自身で簡単に結晶構造を作製することができるとともに、安価に製作することができる自在型結晶模型を提供する。【解決手段】分子球本体２と、分子球本体２の表面に設けられた微粘着層３と、から構成された分子球１からなり、分子球１同士を微粘着層３を利用して脱着可能に構成することで、視覚的に自在な構造を表現できるよう、自在型結晶模型を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子球本体と、分子球本体の表面に設けられた微粘着層と、から構成された分子球からなり、分子球同士を微粘着層を利用して脱着可能に構成することで、視覚的に自在な構造を表現できるよう構成したことを特徴とする自在型結晶模型。
【請求項２】
分子球が着色されていることを特徴とする請求項１に記載の自在型結晶模型。
【請求項３】
分子球が透明で中空構造を有していることを特徴とする請求項１に記載の自在型結晶模型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば大学における授業などにおいて、学生が簡単に取り扱うことができ、結晶構造を視覚的に観察することで、結晶構造の理解が容易になる自在型結晶模型に関するものである
【背景技術】
【０００２】
従来、大学における授業などにおいて、分子構造や結晶構造を視覚的に示し、分子構造や結晶構造の理解を容易にするための手段として、分子模型や結晶模型が利用されている（例えば、特許文献１参照）。これらの分子模型や結晶模型を利用して授業を行うと、教員が図や教科書の記載のみを使用して教授する場合と比べて、格段に学生の理解が進む。
【特許文献１】特開２００２−３２１９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の分子模型や結晶模型は、分子を表す球体に適当な孔を開け、その孔に連結棒を挿入して分子同士を連結されることで、分子同士の結合を表示するよう構成されているため、孔のある位置でしか連結することができず、その孔の位置の制限から、分子を表す球体同士を任意の場所で自在に連結することができない問題があった。また、予め球体に孔を開ける必要があり、作製工程が複雑となり、高価となる問題もあった。さらに、その孔が連結棒の脱着に耐える強度を有する必要があるため、球体の材質が限られてしまう問題もあった。
【０００４】
一方、透明なアクリルケースの中に、結晶を表す球体を所定の形に充填して、結晶構造をアクリルケースの外部から見ることで、結晶構造を視覚的に表現しようとする試みも知られているが、アクリルケースの中に結晶構造を考慮して球体を充填することが難しいとともに、一旦結晶構造形成した後は、その後他の結晶構造に変えようとしても球体を出して充填し直す必要があり、大変に手間のかかる問題もあった。
【０００５】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、学生１人１人が自分自身で簡単に結晶構造を作製することができるとともに、安価に製作することができる自在型結晶模型を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自在型結晶模型は、分子球本体と、分子球本体の表面に設けられた微粘着層と、から構成された分子球からなり、分子球同士を微粘着層を利用して脱着可能に構成することで、視覚的に自在な構造を表現できるよう構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の自在型模型の好適例としては、分子球が着色されていること、分子球が透明で中空構造を有していること、がある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自在型結晶模型によれば、分子球本体と、分子球本体の表面に設けられた微粘着層とから構成される分子球を用い、分子球同士を微粘着層を利用して脱着可能に構成しているため、単に分子球と分子球とを接触させるだけで分子球同士が２つの分子球が離れない程度の結合力を持って連結できるとともに、微粘着層を利用して分子球を接着しているため、両者の結合力はそれほど強力でなく、一方の分子球を他方の分子球から簡単に引き離すことができる。
【０００９】
そのため、学生自身が、連結箇所を気にすることなく、自分の創意工夫で思うままに分子球同士を連結させることができる。また、分子球の引き離しが簡単であるため、結晶構造の再構成も簡単にできる。さらに、分子球本体に孔加工をする必要もなく、連結棒を利用することもなく、表面に微粘着層を設けるだけで良いため、結晶模型を安価に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の自在型結晶構造における分子球の一例を説明するための図である。図１（ａ）、（ｂ）に示す例において、分子球１は、分子球本体２と、分子球本体２の表面に設けられた微粘着層３と、から構成されている。
【００１１】
図１（ａ）に示す例では、分子球本体２が中実の例を示している。このように分子球本体２を中実に構成する場合は、取扱性を良くするため、および、微粘着層３により分子球１同士が一旦接着して剥がれないようにするため、なるべく軽量の材料を使用することが好ましい。そのような材料としては、発泡スチロール、発泡プラスチック、スポンジ、アクリル、発泡ポリウレタン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ＡＢＳ、シリコンゴムなどを使用することができる。また、発泡金属、軽石、セラミックスの多孔体、紙、木材なども使用することができる。
【００１２】
図１（ｂ）に示す例では、分子球本体２が中空の例を示している。このように分子球本体２を中空に構成する場合は、中央部分が空構造であるため、分子球１が球状を維持するようにある程度の強度を有する材料を使用することが好ましい。そのような材料をしては、アクリル、ポリスチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ＡＢＳ、各種金属・合金などを使用することができる。
【００１３】
本発明において分子球１の色については特に限定せず、着色されていても、透明でもかまわない。ただ、透明の分子球１の場合は、分子球本体２を透明な材料で中実に構成すると、材料の有する屈折率のために奥の分子球１が見えなくなってしまい、透明にする意味がなくなってしまうため、図１（ｂ）に示すように、中空の空構造とすることが好ましい。また、着色した分子球１の場合は、分子球本体２に色を付けても良いし、微粘着層３に色を付けても良い。
【００１４】
着色した分子球１を用いて結晶構造を製作する際、色の配列を考慮して必要に応じて部分的に分子球１を除くことで、結晶の滑り面や滑り方向、ミラー指数、転位の種類、Ｘ線回折の原理、移動、バーガースベクトル、結晶の各種対称性、などを簡単に説明することができる。しかも、学生自身が自分で、そのような結晶構造を簡単に作製することができる。
【００１５】
微粘着層３については、分子球１同士をある程度の接着力で結合でき、一方、結合した分子球１同士を簡単に分離できるとともに、その分子球１同士の脱着を繰り返し行ってもそれに耐える材料を使用する必要がある。この観点から、微粘着層３を形成する材料としては、ペーパーボンド、アクリル系粘着剤などの合成樹脂系粘着剤、ゴム系粘着剤（ラテックス系粘着剤、ブチルゴム系粘着剤、スチレン系粘着剤、ブロック共重合体系粘着剤）、含ケイ素系粘着剤（無溶剤型含ケイ素粘着剤、シリコーン粘着剤）などを使用することができる。また、下塗り剤を使用する場合もある。分子球１の大きさや重量に応じて、微粘着層３を構成する材料を適宜選択して用いることが好ましい。
【００１６】
また、粘着剤以外の部材で微粘着層３を構成する例として、分子球本体２の周囲をベルクロ（メカニカルファスナー）で覆い微粘着層３を形成することもできる。この場合、分子球１としてフック（オス）とループ（メス）の２種類ができるが、例えば、イオン結合性の結晶の表現には最適となる。
【００１７】
図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の自在型結晶模型を利用して実際に結晶構造を構成した例を示す図である。図２（ａ）に示す例では、複数の分子球１を利用して立方最密構造（面心立方格子）を構成した例を示している。図２（ｂ）に示す例では、複数の分子球１を利用して六方最密構造を構成した例を示している。このように平面の図面に示すと、例えば図２（ｂ）などは稠密六方構造に見えたりして分かりにくい結晶構造も、本発明の分子球１を利用して自分自身で作ると一目瞭然に理解することができる。
【００１８】
なお、上述した例では、分子を例にとって説明したため分子球という表現を用いたが、球として原子を表す場合にも本発明を同様に利用することができることは言うまでもない。また、分子球１の大きさも１種類に限定されるものではなく、例えば原子や分子の半径値に合わせて種々の大きさの分子球１を作製して利用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の自在型結晶模型によれば、分子球１の表面が粘着性で結合が自由であり、安価に製作することが出来る点で、従来の分子模型などと大きな差違がある。特に、学生の授業にあたっては、結晶の構造を理解するには学生自分自身が模型をさわって自在に動かすことが必要である。この点で、安価に製作できる本発明の自在型結晶模型は、学生１人１人にわたして自由にさわらせることができ、このような学生の授業の用途に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の自在型結晶構造における分子球の一例を説明するための図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の自在型結晶模型を利用して実際に結晶構造を構成した例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  分子球
２  分子球本体
３  微粘着層
【図１】
2005292392.tif 000003
【図２】
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