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【びっくりサイエンス】透明マントだけじゃない「メタマテリアル」の世界 がん発見やカラフルな硬貨も

メタマテリアルで実現したさまざまな色(田中拓男氏提供)
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 「メタマテリアル」という言葉を聞いたことがあるだろうか。メタは「超越」、マテリアルは「物質」を意味し、ナノという百万分の1ミリ単位の世界で人工的な金属構造を作り、さまざまな特性を実現する物質だ。ペンキを塗らずに彩色したり、がんを早期に発見したりするのに役立つほか、人類の夢である“透明マント”の可能性も秘めているというから驚きだ。

 理化学研究所でメタマテリアルを研究している田中拓男主任研究員は昨年4月、アルミニウムの表面を微細に加工し、ペンキなどで塗装することなく、さまざまな色を生み出すことに成功した。

 可視光はいくつもの波長に分けられ、虹の七色に代表されるさまざまな色は、それぞれ固有の波長を持つ。ちなみに白色はすべての波長を合わせたものだ。

 一方、私たちの身の回りにある物質は、それぞれが固有の波長の光を吸収する性質を持っている。

 そのため、例えば青色の波長を吸収する物質に光が当たると、白色から青色を除いた光を反射し、私たちの目には黄色として映る。

 田中氏はこの原理を応用。物質の微細な構造を変化させることで、吸収する波長を選択できる手法を開発した。素材はアルミニウムで、基盤の上に一辺が数百ナノメートルの薄い四角形を無数に配列。例えるなら、部屋の中に座布団を何枚も並べたイメージだ。

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