研究室探访构造色-ex.PDFVIP

研究室 探訪探訪探訪探訪探訪探訪探訪探訪探訪構造色 生物に学ぶ光制御 　渡辺氏はカナブンの構造色を生み出 す体表の構造がコレステリック液晶で あることを見出し、さらにその構造色 ─液晶で構造色、 を再現することに成功した。図3はポ 機能薄膜やレーザを作る リペプチドに液晶性を付与して固化 し、構造色を持たせた薄膜である。ほ かにもセルロースやキチン質でも同様 モルフォ蝶やクジャクなど自然界にみられる構造色は、その美しさや巧妙さ の構造色を実現している。製造方法は、 から注目の研究対象だ。光を生み出す構造を解明、再現することによって、 各高分子に化学的に修飾を加えたうえ 染料や顔料を使わない色表現や、それを応用したあらたな機能材料が作り出 で基板上に塗布し、アニール（焼きなま されている。 し）によって材料内のひずみを取り、 　われわれが色を作る場合、染料や顔 昆虫の羽は液晶 高温の液晶状態からクエンチ（急冷）す 料といった材料そのものの色を利用す 　コレステリック液晶は液晶の中でも ることで、液晶を固化させる。選択反 ることが一般的だ。一方、自然界には 特徴的な配置を取るものである。図1 射の色はらせんのピッチを変えること 材料そのものが持つ色ではなく、光の のように、液晶性の分子が少しずつ隣 で変化させられる。クエンチ前の温度 波長オーダーの媒質と光の相互作用、 り合う分子とずれることによってらせ を高くすると、ピッチが長くなるという。 つまり干渉、回折、屈折、散乱などに ん状に並ぶ。らせんの一周期が干渉膜 身近なPETなどのポリエステル材料に よって生じる構造色も多くみられる。 の一単位となり、多層膜によって特定 液晶性を付加して同様の構造色を作り たとえばシャボン玉や油膜、空の散乱、 の波長の光を強めあう。さらにらせん 出すことにも成功している。 生物であればカナブンやタマムシなど 構造により左か右の片方のみの円偏光 　「この液晶によるメタリックカラーを の昆虫、クジャクやカワセミといった を選択反射する。カナブンの背中が反 われわれは生物めっきと呼んでいる。 鳥類などだ。 射する光もコレステリック液晶による 通常のめっきに対してクロムなど有害 　構造色を人工的に作る試みは多く行 左偏光だ（図2）。 な物質を使わずに金属光沢を出せるの われている。ナノインプリントによる 微細構造の形成や、屈折率の違う膜を 図1　コレステ リック液晶の分 重ねて膜厚が光の波長オーダーになる