自由研究515｜屋外材料の色あせテスト「紫外線・水・土、それぞれの色持ちの比較実験をしてみよう」

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今回のテーマ

「紫外線・水・土、それぞれの色持ちの比較実験をしてみよう」

身の回りにある布やプラスチック、紙などの「色」は、太陽の光や雨にさらされるとだんだんと薄くなっていくよね。これは「色あせ」と呼ばれていて、屋外にあるものが必ず経験することなんだ。この研究では、この色あせが、紫外線（しがいせん）、水、土という3つの異なる環境で、どのように進むのかを比較してみるよ。みんなの身近なものを使って、色の変化を観察し、その原因を探ってみよう！

自由研究の目的

どうして紫外線・水・土、それぞれの色持ちの比較実験をしてみるの？

この研究は、私たちが日々使っているものが、なぜ時間が経つと見た目が変わってしまうのかを理解する手助けになるよ。例えば、公園の遊具、洋服、家の屋根など、屋外にあるものは全て色あせの影響を受けているんだ。

この実験を通じて、色あせの原因を知ることで、「どうすれば長持ちさせられるか？」という新しい疑問が生まれる。そして、その答えを探すことは、ものを大切にすることにつながるだけでなく、より良い素材を開発するためのヒントにもなるんだ。

自由研究のゴール

この研究を通じて、以下のような力を身につけることが目標です

レベル1　比較実験の成功！

紫外線、水、土の3つのグループに分けた材料を、毎日観察して記録する。
色の変化を写真や色見本で記録し、グループごとの変化の違いをまとめる。

レベル2　色あせのメカニズムを考察！

どうして紫外線や水で色あせが起きるのか、その理由を予想してみよう。
塗料やプラスチックに含まれる成分（顔料など）について少し調べて、自分の予想と比べてみよう。

レベル3　色あせを防ぐ方法を考案！

実験結果から、どうすれば色あせを防げるかを考えてみよう。
例えば、「UVカットスプレーをかける」「防水加工をする」といった対策を実際に試して、効果を比較してみよう。

実際に起きた色あせの例

自動車の塗装　古い車は、屋根やボンネットの色が薄くなっていることがあるよね。これは太陽の紫外線が原因だよ。
屋外の看板やポスター　雨風にさらされると、インクの色がにじんだり、薄くなったりする。
子どものおもちゃ　外で遊びっぱなしにしたおもちゃの色が、買ったばかりの頃と比べて白っぽくなったりする。

これらの事例から、「紫外線」や「水」が色あせの大きな原因になっていることがわかるね。

研究を進めるうえで、以下のポイントに注目しよう！

材料を統一する　同じ種類の材料（同じ色の布、同じ種類のプラスチックなど）を、同じ大きさに切って使うことが大切。
場所を工夫する
- 紫外線グループ　日当たりの良い窓際や屋外に置く。
- 水グループ　水を入れた容器に浸ける。
- 土グループ　植木鉢や庭の土の中に埋める。
記録を正確に残す　毎日、決まった時間に観察し、色見本（クレヨンや絵の具で再現）や写真で記録しよう。
比較しやすい工夫　一部の材料を保管しておき、実験後の材料と比較すると変化が分かりやすいよ。

自由研究の進め方

計画を立てる　実験期間（2週間〜1ヶ月くらいがおすすめ）、使う材料、記録方法を決める。
材料を用意する　同じ布を3枚、同じ色のプラスチック板を3枚など、複数の材料を同じ条件で用意する。
実験開始！
- グループA（紫外線）　日なたに置く。
- グループB（水）　水の入った容器に入れる。
- グループC（土）　に埋める。
観察と記録　毎日、それぞれの材料を取り出して、色の変化をノートに記録する。
結果をまとめる　グラフや写真を使って、どのグループが一番色あせが早かったかを発表資料にまとめる。

自由研究から発見したアイデア

「色あせしない素材」を発明しよう！　実験で分かった「色あせに強い」素材（例えば、濃い色より薄い色、特定の種類のプラスチックなど）を使って、新しいものを作るアイデアを考えてみよう。
「太陽光で色が変わるTシャツ」を作ろう！　紫外線の影響で色が変わるインクを使って、デザインが変化するTシャツを考えてみよう。
「自然を守るための色」を提案しよう！　自然の風景に溶け込む色で、しかも色あせしにくい塗料を開発するアイデアを考えてみよう。