ウルトラファインバブルの科学的根拠｜国際規格と、査読で確かめられている範囲

ウルトラファインバブルに科学的な根拠はあるのかを、国際規格と論文の側から知りたい方に向けて、研究で分かっていることと、根拠にならない説明を分けてまとめました。

泡の大きさには、国際規格の定義がある

ISO 20480-1 は、泡を「どれだけ小さいか」で呼び分けるための規格です。この規格の言葉では、直径1マイクロメートル未満がウルトラファインバブル、1〜100マイクロメートルがマイクロバブルで、この2つをまとめてファインバブルと呼びます。

規格があるので、「ナノバブル」「超微細気泡」のように呼び名がばらばらでも、大きさで同じ土俵に並べられます。製品の説明を読むときも、まず直径がどの区分に入るのかを見れば、何の話をしているのかが分かります。

元栓に入れる UFB DUAL® の泡は、製造元の測定で中心の直径が約150〜200ナノメートルです。1マイクロメートル（1,000ナノメートル）未満という定義の中に入っています。

「なぜ浮かないか」は、2つの物理で説明できる

1つ目はストークスの式で、泡が水の中を昇っていく速さは、泡の半径を2回掛けた値に比例する、というものです。直径が1,000分の1なら、昇る速さは100万分の1まで落ちます。

2つ目はブラウン運動です。泡が1マイクロメートルを下回ると、まわりの水の分子がぶつかる不規則な動きのほうが浮力より大きくなり、泡は上へ向かわずに水の中へ散らばります。この2つで、泡が水面に集まってはじけることなく、水の中に数か月から1年ほど残る性質が説明できます。

「なぜ合体しないか」は、表面の電気で説明できる

ウルトラファインバブルの表面はマイナスの電気を帯びています。帯び方の強さを表すゼータ電位の目安は −20〜−40mV です。同じ向きの電気を帯びた泡どうしは反発するので、近づいても合体して大きくなりにくく、小さいまま水の中にとどまります。

この表面の電気は、汚れへの寄り付き方の説明にも使われます。プラスに帯電した汚れや、水をはじく性質の汚れに泡が寄り付き、表面から剥がれやすくする、という筋道です。筋道は物理でたどれますが、どれだけ剥がれるかは、汚れの種類と水の通り方で決まります。

くわしいご案内UFB DUAL®について

日本発の技術で、国際規格づくりを日本が幹事国として進めてきた

ファインバブルは日本で育った技術です。日本の提案で ISO に専門委員会 TC 281 がつくられ、日本が幹事国として国際規格づくりを進めてきました。

規格が整っていても、泡の数は、測る機器と条件で大きく変わります。そのため当社は、製品どうしを泡の数で並べることはしていません。比べるなら、泡の直径と、その製品が水圧をどれだけ保つかです。

水道の圧力で起きることの範囲

UFB DUAL® は、水道の水圧だけで泡を作ります。ノズルを水が通るときの圧力の変化で、水道水にもともと溶けている空気を細かい泡にする仕組みで、特許第6182715号のデュアル構造が、泡を作ることと水圧を保つことを両立させています。減水率は約5%です。

一方で、ふつうの水道の流れの速さでは、泡が激しくつぶれて強い衝撃を生む現象は主な働きになりません。泡がはじけて肌をたたく、汚れを衝撃で壊す、といった説明は、この範囲の外にあります。

根拠として使えない説明

次のような説明は、ウルトラファインバブルの根拠としては使えません。どれも、規格や物理の説明から一足飛びに結論へ進んでいます。

• 泡がはじけて肌をマッサージする（ナノメートルの大きさの泡は、触って感じられる大きさではありません）
• 水のかたまり（クラスター）が小さくなって浸透する
• ラジカルが生まれて汚れを分解する
• 入れた日から配管の汚れが消える（汚れの付き方の変化には数か月かかります）
• 体の不調が良くなる（泡の物理から、体への働きは導けません）

見分け方

その説明が、規格・物理・査読のどこに支えられているかを1つずつたどります。たどれないところで話が大きくなっていたら、そこが根拠の切れ目です。クラスターとラジカルの話は、別の記事で理由を書いています。

自分で確かめられること

規格や論文を読まなくても、確かめられることはあります。透明なコップに汲んだ水に、暗い部屋でレーザーポインターの光を横から当てると、水の中の泡に当たって反射した光の通り道が線として見えます。市販の水と並べると、違いが分かりやすくなります。汚れの落ち方は、手に靴墨を付けてふつうに擦り洗いすると、洗う時間と落ちる量の違いで分かります。

装置の側の裏づけとしては、UFB DUAL® の40A が一般財団法人電気安全環境研究所の JETマーク（WO77-11004-237）を取得していること、飲用適水テスト、耐圧テスト（1.75MPa）、浸出テストをクリアしていることが公開されています。飲み水の配管に入れる機器として、材料が溶け出さないか、水圧に耐えるかを確かめたもので、泡の働きそのものを認めたものではありません。

沼倉 孝秀（ぬまくら たかひで）

アリージェンス合同会社 CEO。UFB DUAL®・emiiR®（エミール）・α-HT® の正規一次販売店として、製品の選定から設置、設置後の窓口までを担当しています。