はじめに

木枯こがらしが吹ふき抜ぬける寒さむい冬ふゆの朝あさ、学校がっこうへ行いくときや外そとで遊あそぶときに、かじかんだ指先ゆびさきがカチコチに凍こごえそうになった経験けいけんはありませんか？

そんなときの心強こころづよい味方みかたといえば、「使つかい捨すてカイロ」ですよね。ポケットの中なかに手てを入いれると、じんわりと温あたたかくて思おもわずホッと笑顔えがおになります。

でも、よく考かんがえてみると不思議ふしぎではありませんか？

カイロにはスイッチも乾電池かんでんちも入はいっていません。コードをつないで充電じゅうでんしたわけでもなければ、マッチやライターで火ひをつけて燃もやしているわけでもありません。それなのに、どうして外そとの袋ふくろをペリッと破やぶいて少すこし振ふるだけで、あんなにアツアツに温あたたかくなるのでしょうか？

実じつは、カイロの小ちいさな袋ふくろの中なかには、理科りかの実験室じっけんしつもびっくりするような「化学反応かがくはんのうのひみつ」と、日本にほんのものづくりが生うんだ「驚おどろきのハイテク技術ぎじゅつ」がぎゅぎゅっと詰つめ込こまれているのです！

今回こんかいは、寒さむい冬ふゆの定番ていばんアイテム「使つかい捨すてカイロ」の不思議ふしぎを、はるととひまりと一緒いっしょに大解剖だいかいぼうしていきましょう！

はると

冬ふゆのサッカーの朝練あされん、手てが冷つめたすぎてボールを投なげられないとき、いつもカイロに助たすけられてるんだよな！でも電池でんちもないのに、なんであんなにポカポカ熱あつくなるんだ？

ひまり

ふふ、私わたしも通学つうがくのときコートのポケットに忍しのばせているわ。実じつはね、カイロの中なかでは目めに見みえないすごい科学かがくの力ちからが働はたらいているのよ。はるとも知しったら絶対ぜったいにびっくりするわ！

カイロが温あたたかくなる正体しょうたいは「鉄てつがサビる力ちから」！

公園こうえんの鉄棒てつぼうのつなぎ目めや、雨あめざらしにしてしまった古ふるい自転車じてんしゃのチェーンを見みてみてください。赤茶色あかちゃいろに変色へんしょくして、表面ひょうめんがザラザラになっているのを見みたことがありませんか？

そう、あれが「サビ」です。サビと聞きくと、「金属きんぞくが古ふるくなってボロボロになる嫌いやなもの」というイメージを持もつ人ひとが多おおいかもしれません。

ところが、カイロが温あたたかくなる正体しょうたいは、なんとこの「鉄てつがサビる現象げんしょう」そのものなのです！

金属きんぞくの「鉄てつ」は、空気中くうきちゅうにある「酸素さんそ」と結むすびつくと、サビ（酸化鉄さんかてつ）へと姿すがたを変かえます。そして鉄てつがサビるとき、実じつは目めに見みえない熱ねつをまわりに吐はき出だしているのです。これを科学かがくの言葉ことばで「酸化熱さんかねつ」と呼よびます。

「えっ！？でも公園こうえんの鉄棒てつぼうや自転車じてんしゃを触さわっても、全然ぜんぜん熱あつくないよ？」と不思議ふしぎに思おもいますよね。

その理由りゆうは「スピード」にあります。 ふだん目めにする鉄てつのサビは、何なんヶ月げつも、何年なんねんもかけて「ものすごーくゆっくり」進すすみます。出でる熱ねつの量りょうがほんの少すこしずつで、あっという間あいだに空気中くうきちゅうへ逃にげてしまうため、手てで触さわっても冷つめたく感かんじて熱あつさに気きづかないのです。

そこで昔むかしの科学者かがくしゃたちは、ひらめきました。 「もし、鉄てつがサビるスピードを超特急ちょうとっきゅうにして、わずかな時間じかんで一気いっきに熱ねつを出ださせたら、持もち歩あるけるストーブになるんじゃないか？」

こうして生うまれたのが使つかい捨すてカイロです。つまりカイロとは、「鉄てつがサビる力ちからをぎゅっと濃縮のうしゅくした、スピードサビマシーン」だったのです！

はると

ええーっ！カイロが熱あつくなるのって、鉄てつがサビているからなのか！？サビって自転車じてんしゃをダメにする悪者わるものだと思おもってたけど、俺おれたちを温あたためてくれるエネルギーだったなんて知しらなかったぜ！

ひまり

そうよ！鉄てつが酸素さんそと手てをつなぐときのパワーを熱ねつとして取とり出だしているの。厄介者やっかいものだと思おもっていたサビの性質せいしつを役やくに立たつ道具どうぐに変かえちゃうなんて、科学かがくの力ちからって本当ほんとうに面白おもしろいわよね。

袋ふくろの中身なかみを大解剖だいかいぼう！5人にんの「温あたためチーム」

使つかい捨すてカイロを手てに持もって軽かるく振ふると、サラサラと砂すなのような音おとがしますよね。使つかい終おわったカイロを冷さましてから袋ふくろをそっと開あけてみると、中なかからは真まっ黒くろな粉こなが出でてきます。

この真まっ黒くろな粉こなは、いったい何なにでできているのでしょうか？

実じつは中なかには、鉄てつを猛もうスピードでサビさせて、安全あんぜんに心地ここちよい熱ねつを生うみ出だすために集あつめられた「5人にんの温あたためチーム」が入はいっています。それぞれの得意技とくいわざを見みてみましょう！

1. 鉄粉てっぷん【チームのエースストライカー】：
   熱ねつを出だす主役しゅやくです。大おおきな鉄てつの塊かたまりのままだと、空気くうきと触ふれる表面積ひょうめんせきが小ちいさいため、なかなかサビが進すすみません。そこで鉄てつを細こまかくサラサラにすりつぶして「粉こな」にしています。粉こなにすることで空気くうきに触ふれる面積めんせきが何万倍なんまんばいにも広ひろがり、猛もうスピードで酸素さんそと合体がったいできるようになります。
2. 水みず【パスをつなぐ名めいアシスト】：
   鉄てつはカラカラに乾かわいた空気くうきの中なかでは簡単かんたんにはサビません。雨あめの日ひに自転車じてんしゃがサビやすいのと同おなじで、水みずがあることで鉄てつと酸素さんそが仲良なかよく結むすびつき、サビの反応はんのうがぐんと進すすみます。
3. 活性炭かっせいたん【酸素さんそを集あつめるブースター】：
   冷蔵庫れいぞうこの脱臭剤だっしゅうざいなどにも使つかわれる黒くろい炭すみです。表面ひょうめんに目めに見みえないほどの無数むすうの小ちいさな穴あながあいていて、空気中くうきちゅうの酸素さんそを強力きょうりょくに吸すい寄よせてため込こみます。集あつめた酸素さんそを鉄粉てっぷんへパスして、サビの火力かりょくを一気いっきにアップさせる役目やくめです。
4. バーミキュライト【水みずをしっかり守まもるディフェンダー】：
   観葉植物かんようしょくぶつの土つちなどにも使つかわれる鉱物こうぶつ（石いし）を高温こうおんで焼やいて膨ふくらませたものです。スポンジのようにたくさんの水分すいぶんをギュッと抱かかえ込こむ性質せいしつがあります。カイロの中なかの水みずが偏かたよったり外そとへ漏もれたりしないよう、水分すいぶんを均等きんとうにキープしてくれます。
5. 塩しお（食塩しょくえん）【スピードを加速かそくさせる起爆剤きばくざい】：
   私わたしたちが普段ふだんのご飯はんで使つかっているお塩しおです。海水かいすいがついた船ふねや海岸かいがんの鉄てつの手てすりがすぐにサビてしまうように、食塩水しょくえんすいは鉄てつがサビるスピードを一気いっきに何十倍なんじゅうばいにも跳はね上あげる強力きょうりょくな触媒しょくばいになります。

はると

すげー！鉄てつだけじゃなくて、お塩しおや炭すみまで入はいってるのか！それぞれの役割やくわりがサッカーのポジションみたいにバッチリ決きまっていて、チームワークで温あたためてくれてるんだな！

ひまり

ふふ、バーミキュライトが水分すいぶんを抱かかえ込こんでくれているおかげで、袋ふくろの外そとがビショビショにならずに済すむのよね。どれか1つでも欠かけたら上手うまく温あたたまらない、完璧かんぺきなチーム編成へんせいだわ。

どうして温あたたかさが続つづくの？「不織布ふしょくふ」のすごい技術ぎじゅつ

ここで、鋭するどい疑問ぎもんを持もった人ひともいるのではないでしょうか？

「鉄粉てっぷんに塩水しおみずと酸素さんそを混まぜて超特急ちょうとっきゅうでサビさせたら、一瞬いっしゅんでカッカと熱あつくなって、数分すうふんで燃もえ尽つきて冷つめたくなっちゃうんじゃないの？」

その通とおりです！もし何なにのブレーキもかけずに反応はんのうさせたら、カイロは持もてないほどの超高温ちょうこうおんになり、あっという間あいだにサビきってすぐに冷ひえ切きってしまいます。

私わたしたちが使つかうカイロが、10時間以上じかんいじょうも「手てで持もてるちょうどいい温あたたかさ（約やく40〜50度ど）」をずっとキープできる秘密ひみつ。それは、中身なかみを包つつんでいる白しろい袋ふくろ「不織布ふしょくふ」の超精密ちょうせいみつな技術ぎじゅつにあります！

不織布ふしょくふとは、糸いとを織おって作つくるふつうの布ぬのとは違ちがい、繊維せんいを熱ねつや圧力あつりょくでからみ合あわせてシート状じょうにした布ぬののことです（身近みぢかなところではマスクなどにも使つかわれています）。

カイロの不織布ふしょくふには、肉眼にくがんでは絶対ぜったいに見みえないミクロの小ちいさな穴あなが無数むすうに空あけられています。

この穴あなは、水みずや黒くろい粉こなは絶対ぜったいに外そとへ通とおさないけれど、空気くうき（酸素さんそ）だけを「ほんの少すこしずつ」通とおすという、絶妙ぜつみょうな大おおきさになっています。

穴あなから入はいる空気くうきの量りょうを制限せいげんすることで、鉄粉てっぷんが一気いっきにサビて燃もえ尽つきてしまわないよう、袋自体ふくろじたいがブレーキをかけているのです。少すこしずつ入はいってくる酸素さんそに合あわせて鉄てつが順番じゅんばんにサビていくため、長時間ちょうじかんにわたってポカポカが長持ながもちします。

はると

なるほど！袋ふくろにあいた目めに見みえない穴あなが、空気くうきの入はいるスピードを調節ちょうせつしてブレーキをかけてくれてたのか！だからサッカーの試合しあいが終おわるまでずっと温あたたかいんだな！

ひまり

ええ。中身なかみの粉こなの配合はいごうだけじゃなくて、包つつむ袋ふくろの穴あなの大おおきさにまでミリ単位以下たんいいかのこだわりが詰つまっているのね。日本にほんのものづくり技術ぎじゅつのきめ細こまかさには感動かんどうしちゃうわ。

もっと知しりたい！カイロの正ただしい使つかい方かたと注意点ちゅういてん

カイロのひみつがわかったところで、今日きょうからすぐに役立やくだつ「カイロを上手じょうずに使つかう3つのポイント」を紹介しょうかいします！正ただしい使つかい方かたを知しって、もっと安全あんぜんにポカポカを楽たのしみましょう。

1. 強つよくもみすぎない！軽かるく振ふるだけでOK：
   カイロを早はやく温あたためようとして、両手りょうてでギュッギュッと力ちからいっぱいもんでいませんか？実じつはあれ、逆効果ぎゃくこうかなのです！強つよくもみすぎると、中なかに入はいっているバーミキュライトや活性炭かっせいたんの粉こなが崩くずれて不織布ふしょくふのミクロの穴あなを内側うちがわからふさいでしまい、空気くうきが入はいらなくなって温あたたまりにくくなってしまいます。袋ふくろから出だしたら、空気くうきを中なかに通とおすように軽かるくシャカシャカと振ふるだけで十分じゅうぶん温あたたかくなります。
2. 低温ていおんやけどに注意ちゅうい！寝ねるときは絶対ぜったいに使つかわない：
   「熱湯ねっとうみたいに熱あつくないから平気へいき」と思おもって、カイロを肌はだに直接ちょくせつ当あて続つづけたり、同おなじ場所ばしょに何時間なんじかんも当あて続つづけたりすると「低温ていおんやけど」になる危険きけんがあります。40度ど〜50度どくらいの心地ここちよい温度おんどでも、ずっと同おなじ皮膚ひふに密着みっちゃくしていると、皮膚ひふの深ふかいところがじわじわと傷きずついて水みずぶくれになってしまうのです。必かならず服ふくの上うえから使つかうこと、そして眠ねむっている間あいだは熱あつさに気きづけないため、布団ふとんの中なかに入いれて寝ねるのは絶対ぜったいにやめましょう。
3. 途中とちゅうで温あたためを止とめる裏うらワザ「ジッパー付つき保存袋ほぞんぶくろ」：
   「学校がっこうに着ついたからもう使つかわないけれど、まだ温あたたかいのにもったいないな…」と思おもったことはありませんか？そんなときは、ジッパー付つきの密封みっぷうビニール袋ふくろ（フリーザーバッグなど）にカイロを入いれて、空気くうきをしっかり押おし出だしてチャックを閉しめてみましょう！空気くうきが遮断しゃだんされると酸素さんそが届とどかなくなり、鉄てつがサビる反応はんのうがピタッと一時停止いちじていしして冷つめたくなります。そして帰かえり道みちにもう一度いちど袋ふくろから出だすと、再ふたたび酸素さんそに触ふれて温あたたまり始はじめるのです！

はると

うわ、俺おれいつも早はやく温あたためたくて力ちからいっぱい揉もみまくってたよ！軽かるく振ふるだけでよかったんだな。それにジッパー付つきの袋ふくろに入いれれば、部活ぶかつの行いきと帰かえりで2回かい使つかえるじゃん！いいこと聞きいたぞ！

ひまり

ふふ、裏うらワザを知しっていると無駄むだにならなくて便利べんりよね。でも、寝ねるときにお布団ふとんの中なかへ入いれちゃうのは絶対ぜったいにダメよ。低温ていおんやけどは気きづかないうちに皮膚ひふの奥おくまで進すすんじゃうから、看護師かんごしを目指めざす私わたしとしても本当ほんとうに気きをつけてほしいわ。

まとめ

使つかい捨すてカイロは、普段ふだんは邪魔者扱じゃまものあつかいされる「サビ」の力ちからを逆転ぎゃくてんの発想はっそうで利用りようし、高度こうどな袋ふくろの技術ぎじゅつでコントロールした、日本にほんが誇ほこる大発明だいはつめいです。

何気なにげなくポケットに入いれている小ちいさな袋ふくろの中なかに、こんなにもワクワクする科学かがくの知恵ちえが詰つまっているなんて、とっても面白おもしろいですよね！

寒さむい日ひにカイロを使つかうときは、ポケットの中なかで頑張がんばっている「5人にんの温あたためチーム」のことを、ぜひ思おもい出だして見みてみてくださいね。

はると

ポケットの中なかのカイロが、小ちいさな理科りかの実験室じっけんしつだったなんて知しらなかったぜ！これからはカイロを使つかうたびに、5人にんの温あたためチームに「温あたためてくれてありがとう！」って心こころの中なかで応援おうえんしちゃうよな！

ひまり

ええ、身近みぢかな日用品にちようひんにもたくさんの知恵ちえと工夫くふうが詰つまっているのね。はると、カイロの仕組しくみが分わかって楽たのしかったのはいいけれど、帰かえったら手洗てあらいうがいをして、たまっている算数さんすうのプリントをパパッと終おわらせちゃいましょうね！

はると

ギクッ！…カイロが温あたたまるスピードみたいに超特急ちょうとっきゅうで宿題しゅくだい終おわらせて、サッカーの練習れんしゅうに行いってくるぜ！

ひまり

ふふ、その意気いきよ！体からだが冷ひえないようにしっかり温あたたかくして、練習れんしゅう頑張がんばってね！

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