野球の伝説の「魔法の泥」がついに科学者によって分析される

ロサンゼルス・ドジャースがワールドシリーズで8度目の優勝を果たした功績は認められていないが、野球の「魔法の泥」は伝説となっている。メジャーリーグベースボール（MLB）の各チームの用具管理者は、試合のボールに必ずこの泥を塗る。この泥はボールのグリップ力を高め、新品のボールの輝きを鈍らせ、ボールが傷つくのを防ぐ。

現在、この天然物質のユニークな特性が科学的に定量化されています。11月4日に米国科学アカデミー紀要（PNAS）に掲載された研究は、この物質がなぜ特別なのかを詳しく説明しています。

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「手に持つとサンドペーパーのような感触ですが、クリームのように塗り広げることができます」と、研究の共著者でペンシルベニア大学のソフトマター科学者であるシュラヴァン・プラディープ氏はポピュラーサイエンス誌に語っている。

レナ・ブラックバーン ベースボール ラビング マッド (Lena Blackburne Baseball Rubbing Mud) は、1930 年代からニュージャージー州南部のデラウェア川河口沿いの秘密の場所でビントリフ家によって採取されてきました。

「ひとかけら取って手にのせると、まるで上質なフェイシャルクリームのような滑らかな感触です」と、研究の共著者でペンシルバニア大学の地質物理学者ダグラス・J・ジェロルマック氏はポピュラーサイエンス誌に語った。「手にひとかけらのペーストをのせただけでは、ザラザラ感はまったく感じません。伸ばした後、乾燥してザラザラ感を感じるのです。」

2019年、スポーツライターのマシュー・グティエレス氏はペンシルバニア大学の研究グループに泥の成分と流動性の分析を依頼した。選手たちが主張するように、泥が実際にボールの性能を向上させるかどうかを調べたかったのだ。研究チームは簡単な分析結果を提供したが、科学的な証明にはほど遠かった。それでも、この泥がアスリートの迷信を超えるものなのかどうかに興味があった。

プラディープ氏は2021年までに、泥が実際に効果があるかどうかを判断するための3つの実験を考案し、新しい研究で詳しく説明している。1つ目の実験では泥の伸びやすさを、2つ目は泥の粘着性を測定し、3つ目は泥が野球ボールと投手の指先の摩擦に与える影響を測定した。

伸びやすさと粘着性は、レオメーターと原子間力顕微鏡という 2 つの既存の装置で測定できます。レオメーターは伸びやすさを測定します。

「材料を2枚のプレートの間に塗りつけ、回転させることで、材料がどのように流れるかを確認し、粘度を測定できました」とプラディープ氏は説明します。

原子間力顕微鏡は、材料の粘着性を原子レベルで観察し、グリップを向上させるのにどの程度効果があるかを示します。

しかし、泥の摩擦効果を測定するには、研究チームは人間の指の特性を模倣する新しい実験装置を構築する必要がありました。研究チームは、人間の皮膚と同じ弾力性を持つゴムのような素材を作成しました。次に、その素材を人間の皮膚から分泌されるものに似たオイルで覆いました。研究チームは、MLB が指定した方法で、オイルを塗った素材を野球ボールの切れ端に注意深く、系統的にこすりつけました。

「それがこの3つの機器の素晴らしいところです。さまざまなものや物質のさまざまな部分を測定できるのです」と、研究の共著者でペンシルバニア大学の流体力学者、パウロ・アラティア氏はポピュラーサイエンス誌に語っている。

チームによると、これらの器具は、投手が言っていた泥の正体を明かした。泥は、ボールをしっかりつかむのにちょうどよい粘着性、伸びやすさ、摩擦力を持っている。チームを驚かせたのは、泥の粘稠度と、これら 3 つの特性がちょうどよい量で組み合わさっていることだった。

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「まるで砂がまったく入っていないかのように広がるのです。しかし、乾燥すると、そこにあるまばらな砂が摩擦効果を生み出します」とジェロルマック氏は言う。「細かくて粘着性のある粒子とまばらな大きな角張った粒子がちょうど良い割合で含まれています。私たちは、これらが一緒になっているとは予想していませんでした。」

MLBは、魔法の泥を合成潤滑剤に置き換えることを検討した。しかし、そのどれもが天然泥の特性を再現していない。

「私たちは、この実用的な知識を維持し、投手たちが手に良い感覚があることがわかる、同じ感触の一貫した製品を生み出す家族をとても尊敬しています」とアラティア氏は言う。

研究者たちは、この研究が泥の特性の研究につながり、侵食を理解するきっかけになることを期待している。また、この研究は「ジオミミクリー」、つまり自然物質を利用してより持続可能な材料を作る研究をさらに進めるものでもある。

「自然はこれらの材料を作り出し、私たちはその機械的特性を観察することができました」とプラディープは言います。「つまり、私たちがその機能を知らない他の材料も存在するのですが、私たちが観察したい珍しい機械的特性や輸送特性を持つ材料です。それらは、潤滑剤やグリップ材料の異なるグループを開発するためのインスピレーションとなるかもしれません。」