ありふれた灰色の金属に隠れた8つのこと

トースターの中のオレンジ色のコイルはニクロムで、約80%がニッケル、20%がクロムだ。電流を流すと、その高い電気抵抗で針金は約1,000Cの赤熱状態になる。その熱なら燃え尽きてもおかしくないが、クロムが薄く緻密な酸化クロムの皮膜をつくって表面を封じ、酸化を止める。融点は約1,400Cで、光る針金は何年も、何サイクルもただそこに在り続ける。

ニチノールはニッケルとチタンをほぼ半々に混ぜた合金で、1959年にアメリカ海軍兵器研究所(Naval Ordnance Laboratory)で偶然発見された。その名はNi、Ti、NOLを詰め込んだものだ。温めて、覚え込ませると、それは記憶する——加熱すると結晶構造が決められた形へぱちんと戻るのだ。ニチノール製の眼鏡フレームをぐにゃぐにゃに曲げても、お湯に浸せばまっすぐに跳ね戻る。同じ仕掛けで、折りたたまれたステントが動脈の中で開く。

ニッケルは、地球上で最も多いアレルギー性接触皮膚炎の原因だ。汗はイヤリングや時計の裏ぶた、ベルトのバックル、硬貨からニッケルイオンを少しずつ溶かし出す。免疫系はそれを攻撃するようになり、金属が肌に触れるところはどこでもかゆい赤い発疹が残る。男性よりも女性にはるかに多く、およそ17%対3%で、主にピアスの穴のせいだ。いったん感作されると、それは一生続く。

ジェットエンジンの中で、タービンを轟音とともに通り抜けるガスは1,600〜1,700Cに達することがあり、これはニッケル超合金製の翼そのものより高い。翼は約1,300Cで溶ける。翼はずるをして生き延びる——一枚一枚が欠陥のない単結晶として成長させられ、無数の小さな穴の列が開けられて冷たい空気を表面に保護膜のようににじませ、セラミックの遮熱コーティングで覆われている。それがなければ、翼は数秒で軟化して引き裂かれてしまう。

オンタリオ州サドベリーは、地球で最も豊かなニッケル鉱床のひとつの上にあり、その富は大惨事のおかげだ。約18億5000万年前、幅おそらく10〜15kmの隕石が岩盤に激突し、それを溶かしてニッケル、銅、白金を、今日もなお採掘される盆地に濃縮した。町はビッグ・ニッケルでそれを祝う——1951年の5セント硬貨を高さ9メートルの金属で再現したもので、1964年に建てられた。

クラリネットのキー、古い食器、ファスナーの明るい銀色の金属は、たいてい洋銀(ニッケルシルバー)で、銀はまったく含まれていない。およそ60%が銅、20%がニッケル、20%が亜鉛で、ニッケルが銅のピンク色を本物そっくりの銀白色に漂白するだけだ。ヨーロッパの金属職人は1700年代に、パクトンと呼ばれる中国の合金からこれを真似て作り、「ドイツ銀(洋銀)」という紛らわしい名前がその模造品に定着した。

ほとんどの合金はレシピだ——金属を溶かし、好みに合わせて混ぜる。モネルはほとんどそうではない。サドベリーのニッケル銅鉱石は、ニッケル対銅がほぼ2対1の比率で地中から出てきて、有用な合金に十分近かったため、1905年の技術者たちはそれをいわばまるごと製錬した。できたものは海水に非常に強く、プロペラシャフトやバルブに使われる。名前は社長アンブローズ・モネルにちなみ、Lを一つ落として付けられた。