「世界一鮮やかな色!?」......生物をヒントに塗料では不可能な鮮やかな色が開発された

生物を参考に動物学者が塗料を使わない発色を実現している...... KEW GARDENS-Naturally Brilliant Colour

＜動物の羽をヒントに、塗料では不可能な鮮やかな色を開発した英科学者。「色は存在しない」と語る、その真意とは＞

既存の塗料を一切使わずに、これまでに成し得なかった鮮やかな発色を実現する......。こんな取り組みがイギリスで進行している。主催者はもともと塗料の専門家ではなく、動物学者だ。

イギリスの動物学者であるアンドリュー・パーカー氏は、オックスフォード大学の動物学者であると同時に発明家としての顔を持つ。氏は20年以上をかけ、塗装ではない新たな発色手法を開発してきた。

従来の塗料は手軽に塗装できる反面、鮮やかさに限界があった。通常の顔料は可視光線のうち、特定の色彩以外の波長を吸収することで、吸収されなかった色に発色する。このとき、余分な波長は完全には吸収されず、ある程度拡散してしまう。どうしてもくすみが生じるため、彩度には限界があった。

そこでパーカー氏は、クジャクやハエの羽などの構造にヒントを得た。これらはメタリックで複雑な色彩にきらめくが、その秘密は「構造色」と呼ばれる発色のしくみにある。原子1個分の大きさにも近いナノスケールのレベルで複雑な構造となっており、入射した光を特定の波長に分解して反射する。結果、光沢感のある非常に鮮やかな色が表現される。

＞＞■■【画像】パーカー氏が参考にした鮮やかな貝、ハチドリ

大量生産への道を開いた「ピュア構造色」

パーカー氏は20年以上にわたり、ラボで構造色を研究してきた。だが、発色には成功していたものの、大量生産に課題があった。

米スミソニアン誌によると氏は当初、動物が持つナノ構造を機械で再現しようと試みていた。だが、シリコンから極小サイズを製造するのに1週間もかかることがわかり、商用化には課題が残った。これ以前には青く輝くモルフォ蝶の羽を培養してみたが、安定して再現することはできなかった。

ブレイクスルーとなったのが、氏が「ピュア構造色（Pure Structural Colour）」と命名した製造手法だ。ナノスケールの極薄シートに、ねじれた線のパターンを繰り返し刻み込む。このシートを何層にも重ねることで、動物の羽が持つ複雑な色味を安定して再現することに成功した。パターンのスケールを変更することで、任意の波長に発色できることも分かった。

こうして誕生したピュア構造色は、非常に鮮やかに発色する。スミソニアン誌によるとパーカー氏は、「世界で最も明るい色」だとも自信を示している。「光を100％反射します。これ以上明るくすることはできません」

氏は、「色は存在しない」と語っている。塗料のようにはっきりと見える色ではなく、透明な構造を重ね上げる構造色によってこそ、真に鮮やかな色が生まれると氏は考えている。

米クオーツ誌もこの取り組みを取り上げている。同誌は染料でなく構造によって発色するしくみに注目し、色褪せない「永遠の色」を実現できる可能性があると捉えている。