闇が深い。全ての光を吸収する「究極の暗黒シート」が開発される

technology 2019/04/24
Credit: aist
Point
■紫外線〜可視光~赤外線のあらゆる光を吸収し、耐久性にも優れた、究極の暗黒シートを開発

■イオンビーム照射と化学エッチングで微細な円錐状の構造を形成し、光閉じ込め構造を実現

■美しい黒が映える新素材としての活用や熱赤外線の乱反射防止への応用などに期待

これは闇が深いぞ。文字通りの意味で。

産業技術総合研究所などの研究グループが、世界最高レベルの光吸収率と耐久性を実現した「究極の暗黒シート」を開発した。本当に深淵が覗けそうな黒さだ。

産総研:全ての光を吸収する究極の暗黒シート
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2019/pr20190424/pr20190424.html

模擬的な黒体「空洞黒体」

現在、乱反射防止用などの表面を黒色化した材料には100%に近い光吸収率の材料が求められている。

しかし従来の99%以上光を吸収する材料は耐久性に乏しく、一般環境での利用が困難だった。

現実には、光を100%吸収する理想敵な物体は存在しない。そこで、大きな中空の空洞に小さな穴を設けて、模擬的に黒体を実現した空洞黒体が開発された。

小さな穴から空洞に入った光は内部で繰り返し反射していくうちに吸収されて減衰し、再び小さな穴から出ていく確率は非常に小さくなるというわけだ。

表面に細かい空洞構造を形成

この暗黒シートでは、シリコーンゴムなどの表面に、上記の空洞黒体の技術を応用した「光閉じ込め構造」を形成することで、柔軟で耐久性にも優れたシートを製造する技術の開発に成功している。

光閉じ込め構造は、サイクロトロン加速器(イオンや電子を加速する装置)からのイオンビームの照射と化学エッチングにより、ポリマー表面に細かい円錐状の空洞構造をたくさん作ることで実現したものだ。

Credit: aist / (左)表面の微細な円錐状空洞構造に光が閉じ込められる原理 (右)暗黒シートの作成方法

これらの技術によって、紫外線~可視光~赤外線の全域で99.5 %以上の光を吸収し、特に熱赤外線に対しては99.9 %以上という世界最高レベルの光吸収率を達成した。

(左)作成した暗黒シート(右)暗黒シートの光吸収率の波長特性。暗黒シートは柔軟で耐久性も高い。

これまでにない美しい黒が映える新素材としての活用だけでなく、映像のコントラスト向上のほか、サーモグラフィーなどでの熱赤外線の乱反射防止といった応用も期待される。

また、原盤から繰り返し作製できるため、量産性もよい。高級感のある黒の演出や黒が沈む高鮮明映像への貢献など、一般環境での利用も可能だ。

産総研のリリースによると、今後は可視光に対しても99.9%以上の光吸収率を目指すとのこと。

 

「究極の暗黒シート」というネーミング、実は本家のリリースにもそう書いているのがニクイ。しかしこれだけ光を外に出さない仕様だと、暗黒シートを覗いても暗黒シートは覗けなさそうだ。

「絵のようなホンモノの穴」に人が落ちてしまう事故が発生

reference: aist / written by Nazology staff

SHARE

technologyの関連記事

RELATED ARTICLE