海は深くもぐるほど水圧が高くなります。中の電子機器を守るため、耐圧容器はつぶされないように頑丈でなければなりません。頑丈といえば鉄（図1）。でも鉄は重いので、これを使うと探査機が動くのも浮上（ふじょう）するのも大変です。最も軽くて丈夫な金属は、チタン合金。けれど、高価。そこで、もぐる深さが約4,000mまで、また深くても大きくないモノなら、チタン合金には及ばずとも軽くて丈夫なアルミニウム合金がよく使われます。ところがこれ、海水にふれると、「溶（と）ける」のです。

耐圧容器をコーティングして海水から守る表面処理剤には様々な種類がありますが、アルミニウム合金の耐圧容器にはフライパンでおなじみのフッ素樹脂（そじゅし）というプラスチックが使われてきました（図2）。

でも、深海で使うには問題があったのです。探査機は海面と深海を行き来します。耐圧容器は、本当に少しですが、水圧が高くなれば縮（ちぢ）み（収縮（しゅうしゅく））海面にもどればもとにもどり（膨張（ぼうちょう））ます。その程度（ていど）がアルミニウム合金とフッ素樹脂ではどうしてもちがうのです（図3）。それぞれがバラバラに収縮・膨張をくり返すとだんだん密着（みっちゃく）が弱くなり、亀裂（きれつ）が走ったりはがれやすくなってしまいます。

そこで百留博士は、GSIクレオスと竹中製作所と共同で、深海用の新表面処理剤の開発に挑（いど）みました。

さて、フッ素樹脂とアルミニウム合金で収縮と膨張がちがうといっても、その程度は不明です。そこでまず、色々な表面処理材でアルミニウム合金をコーティングして、高圧実験水槽（こうあつじっけんすいそう）で圧力をかけました（写真2）。

結果、ある圧力を超えると密着が失われることが判明しました。

「表面処理剤とアルミニウム合金が同じだけ収縮・膨張するようにすべき」か、「表面処理剤に 柔軟性（じゅうなんせい）を持たせて、アルミニウム合金の収縮・膨張を追えるようにすべき」なのか（図4）。実験データの解析（かいせき）から、百留博士は、後者の「表面処理剤に柔軟性を持たせて、アルミニウム合金の収縮と膨張を追えるようにすべき」を選びました。

そして注目したのが、高分子樹脂（こうぶんしじゅし）と呼ばれるプラスチックにカーボンナノチューブをまぜた材料です。カーボンナノチューブは炭素でできていて軽いのに強く、高分子樹脂とまぜれば柔軟な材料になるのです（図5）。

百留博士は、高分子樹脂とカーボンナノチューブをまぜる割合や、カーボンナノチューブをまぜるときの形状などについて試行錯誤（しこうさくご）しながら、9種の表面処理剤を開発しました（図6）。

そこからベストの1種を開発し、さらに、耐圧容器にしっかり密着するための焼き付け方法も突き止め、全工程（ぜんこうてい）の流れを見出しました（図7）。

そして新表面処理剤でアルミニウム合金をコーティングして実際の海水にひたしました。90日間後に確認すると…？　ほら（写真3）！　

新表面処理剤（左）の方はきれいだけど、これまでの表面処理剤（右）の方は白く腐食しているでしょ！ 塩水噴霧器（えんすいふんむき）と呼ばれる機械の中で塩水（5%濃度）を1,200時間以上あてましたが、こちらも腐食なし！　2012年10月には無人探査機「おとひめ」のライト用耐圧容器をコーティングして相模湾で試験をしましたが、バッチリ（写真4）！

新表面処理剤を使えば、探査機が海面と深海を何度も往復（おうふく）してもしっかり耐圧容器を守ります。塩、空気、水などの影響（えいきょう）で特に腐食が起きやすい海域（かいいき）でも50年は大丈夫だし、メンテナンスの時に工具がガツンとあたってもはがれません。

この新表面処理剤の開発は、現在も続いています。次のステップは、水深10,000m以上の圧力をうけても使えるようにすること。これで世界のどの深さでも使えるようになります。

百留博士は、「この新表面処理剤はまだ開発の余地（よち）がある。安定したら、すべての海中機器の耐圧容器に使えたらうれしい」と語ります。そして、「この分野で世界制覇（せかいせいは）したい」と力強く前を見つめます。