竜太です．
今回はメタマテリアルをダウン代わりにした防寒コートの案をご紹介します．
従来のダウンコートの欠点
従来のダウンコートは外気温に応じて防寒能力を調整することが不可能でした． むしろ寒い時はダウンコートがややつぶれやすくなり防寒機能が若干下がることすらありました． そこで僕はメタマテリアルを用いて寒い時には防寒機能が上がり，逆に暑い時は防寒機能が下がるようなコートが作れないか考えてみました．
まずダウンコートがなぜ温かいのかというとふんだんに空気の層を持っているからです． またTシャツがなぜ涼しいのかというと空気の層がないからです． ここからわかるのは暑い時は空気の層がなくて寒い時だけ空気の層があれば，気温の高い日は防寒性能が低く熱をよく逃がし， 逆に気温が低い時は防寒性能が高まることが分かります．
しかし通常の素材では逆に暑い時膨張してしまって空気の層ができ，寒い時つぶれて空気の層がなくなってしまうことがほとんどです． そこで今回僕はメタマテリアルを用いてこれとは逆の効果を起こすことを考えてみました．
メタマテリアルを用いたコートの構造
上の図を見てください． 左の図は気温が高い時の1つのメタマテリアルの形状を表し，右の図は逆に気温が低い時のメタマテリアルの形状を表しています． 暑い時は左の図のように緑色で示したばねが伸び切ってしまい，蝶番の形から空気の層はつぶれてしまっています． 逆に寒い時はばねが縮んでしまい，空気の層が膨らんでいるのが分かります．これは通常の物質の性質とは真逆です． この為，このメタマテリアルをダウン代わりにコートの中に大量に仕込むと寒い時だけ防寒性が上がり， 暑い時は熱をよく逃がすようになります．
これで寒い時だけ防寒性能が高まるコートがメタマテリアルを用いて作れることが分かりました．
今回のこのアイデアを商品化してもいいよという方がいらっしゃいましたら是非ご連絡お待ちしていまーす^^
ここまで読んでくださって有難うございます． 何か間違い等ございましたら，ご報告いただけると幸いです^^
