ウースター工科大学（WPI）が材料科学のスイートスポットを発見
米国マサチューセッツ州のウースター工科大学 (WPI) の 2 人の進取的な教育者は、材料科学の研究を、学生の一部が単に「素晴らしい」と言うほど魅力的な実践的な経験に変えています。
WPI は Mecmesin チームと時間を過ごし、同社の材料試験装置が実際に動作しているのを目にした後、Cote 博士と Grubbs 氏が考えていた材料試験に最適な選択である Mecmesin MultiTest 2.5-dV 試験装置 3 台を導入しました。
学部生の中には、材料科学の授業を退屈だと感じる人もいるかもしれません。しかし、マサチューセッツ州ウースターにあるウースター工科大学（WPI）でダニエル・コートとジャック・グラブスの授業を受講する幸運に恵まれたなら、それは全くの間違いです。
この 2 人の進取的な教育者は、材料科学の研究を、学生の一部が単に「素晴らしい」と言うほど魅力的な実践的な経験に変えました。
Cote 博士は助教授であり、Harold L. Jurist '61 および Heather E. Jurist Dean の材料科学および工学の教授で、化学工学部の共同ポジションに就いています。Grubbs 氏は博士課程の学生であり、このコースのティーチング アシスタント (TA) です。
彼らの秘密は何でしょうか？
「私たちのクラスに参加する前、ほとんどの学生は教科書で見たもの以外に、材料試験の実際の経験がありませんでした。しかし、引張試験がどのようなものか紙で示すだけでは、実際に試験を実演するよりもはるかに効果がありません。そこで、食べ物と実際の材料試験機を使って、学生がこの分野に親しみやすくするアイデアを思いつきました。これは、WPIの教育全体に組み込まれているプロジェクト型学習の自然な流れです」とコート博士は説明します。
オレオ、プレッツェル、ツイズラー、グミなど、あらゆるものが材料科学入門の授業で扱われるようになりました。「例えば、応力-ひずみ挙動を調べる場合、ゼリー状のグミを学生たちに手を使って引き裂かせ、ポリマーのように応力が加わるとどのように変化するかを観察します。次に、プレッツェルスティックを使って応力に対する反応を試験します。これは当然グミとは大きく異なり、金属やセラミックの挙動に関連付けることができます。学生たちは、特に試験サンプルを手軽に食べられるため、この試験を楽しんでいました。しかし、Mecmesin MultiTest（万能試験機）を導入する前は、正確で再現性のあるデータが不足していました」とグラブス氏は言います。
学生はMecmesin MultiTestに出会う
WPIは、Mecmesinチームと時間を過ごし、同社の材料試験機の稼働状況を視察した後、Mecmesin MultiTest 2.5-dV試験機3台を導入することを決定しました。これらの費用対効果の高い電動式力試験機は、強化された荷重センサー、Mecmesinの汎用性の高いVectorPro MTソフトウェア、そしてオプションの伸び計を組み合わせることで、材料試験機へと生まれ変わります。Cote博士とGrubbs氏が思い描いていた材料試験に最適な選択肢となりました。
「今では、これらのテスターを教室に持ち込み、生徒たちに独自のテストを準備してもらえます。例えば、隆起のあるグミワームを使って、生徒たちは引っ張ったときにどこが折れるかを予測し、応力集中が実際に亀裂の発生場所と発生方法にどのような影響を与えるかを比較することができます。生徒たちは、異なる色のエアヘッド同士をテストし始めました。生徒の一人が、色によって反応が必ずしも同じではないのではないかと仮説を立てたため、実際にテストを行いました。その結果、染料に含まれる化学物質が、応力下でのそれぞれの挙動に確かに影響を与えていることが確認できました。今では物理的なテストだけでなく、発見を裏付けるリアルタイムデータも得られます。これにより、あらゆる状況が理解しやすくなります」とコート博士は述べています。
VectorPro MTのドラッグ＆ドロップインターフェースを使えば、複雑な材料試験手順からシンプルな製品試験まで、あらゆる試験手順を作成できます。5～10分もあれば、試験治具を変更し、ソフトウェア上で独自の試験設定を行うことができます。実にシンプルです。
ダニエル・コート博士、材料科学・工学助教授
ウースター工科大学（WPI）、マサチューセッツ州、米国
彼女は、Mecmesin社の試験機は、それらが機能する学習環境に適していると付け加えます。学部の材料科学の授業には実験室がないため、すべての「実践的な」指導は標準の教室で行われる必要があります。「MultiTestは理想的なサイズで、持ち運びも簡単で、小さなテーブルの上で操作できるので、広いスペースは必要ありません。また、VectorPro MTのドラッグアンドドロップインターフェースにより、学生は複雑な材料試験手順から簡単な製品試験まで、あらゆるものを作成できます。5～10分以内に、学生は固定具を交換し、ソフトウェアで独自の試験を設定できます。実に簡単です。」
3点曲げテストはサマースクールへ
コート博士とグラブス博士は、高校生向けの材料科学サマーコースが年間のハイライトの一つだと口を揃えます。このコースでは、生徒たちに独自のキャンディー複合材を設計させました。「チョコレートチップを溶かして『マトリックス相』とし、その後、生徒たちに様々な充填剤『強化相』を与え、チョコレートに加えて複合材を作りました。プレッツェルスティックやスパゲッティ型の繊維、ココナッツシュレッドやライスクリスピーを粒子強化材として使用し、ありとあらゆるものを試しました。その後、生徒たちが作った複合材チョコレートバーを3点曲げ試験にかけ、どれが最も強度が高いかを調べました。この試験は、生徒たちが最高の曲げ強度を達成するために独自の複合材を設計するという、友好的な競争の場となりました」とグラブス博士は説明します。
「スパゲッティがパキッと音を立てる音を聞きながら、グラフに反映されるのを目にするでしょう。生徒たちにとって非常に没入感のある体験であり、実社会への応用も可能で、教室での変革的な体験に貢献します。」
私たちは企業として、米国の技術業界における将来有望なリーダーの育成に積極的に貢献したいと考えています。そのため、私たちは技術系プログラムと連携し、次世代の技術系学生の育成に取り組んでいます。
ロッド・アンサリ、アメリカ大陸担当営業副社長
PPTグループ
「WPIにおける当社のMecmesinテスターの活用は大変刺激的で、このような革新的な教育に少しでも貢献できることを大変光栄に思います。企業として、米国の技術産業の将来有望なリーダーを育成する上で積極的な役割を果たしたいと考えています。だからこそ、私たちは技術プログラムと連携し、次世代の技術系学生を育成しています。私たちの業界、そして率直に言って、国全体がこの取り組みにかかっているのです」と、PPTグループの営業担当副社長、ロッド・アンサリ氏は述べています。
