光を99.98%以上吸収する「至高の暗黒シート」を産総研が開発 レーザーポインター光も消える
光を99.98%以上吸収する暗黒シートを産業技術総合研究所(産総研)が開発、1月18日に発表した。「その名も至高の暗黒シート。レーザーポインタを当てても消えて見える」
光を99.98%以上吸収する暗黒シートを産業技術総合研究所(産総研)が開発、1月18日に発表した。これは2019年に開発した「究極の暗黒シート」をさらに進化させたもので、光の吸収率をさらにアップした。「触れる素材の中では、文句なく世界一」(開発を行った産総研の雨宮邦招氏)だという。
前回のシートは光を99.5%吸収(反射率0.5%)していたが、今回は反射率を0.02%まで下げた。「その名も至高の暗黒シート。レーザーポインターを当てても消えて見える。これが99.98%吸収の世界」(雨宮氏)
吸収の仕組みは?
基本的な仕組みは、入ってきた光を内部で反射させる「光閉じ込め構造」にある。表面に微細な山形の凹凸を作り、光を反射させることでギラつき(鏡面反射)を防いだ。これが4年前の究極の暗黒シートの構造だ。
高エネルギーイオンビーム照射で樹脂に微細な円柱状の穴を開け、エッチング処理で円錐形に加工する。究極の暗黒シートは、こうして作った型から転写して作っていた。至高の暗黒シートでは、型から二重に転写して作成することで生産性を向上させている(画像:CCライセンス 表示 4.0 国際)
紫外線から可視光、赤外線というあらゆる光を吸収するだけでなく、触れられることがこれまでの黒色シートとの違いだ。カーボンナノチューブを使った塗料などでは、同レベルの吸収率を実現したものもあるが、非常にもろいものだった。
しかし究極の暗黒シートにも、素材内部から生じる「くすみ(散乱反射)」が生じてしまっていた。素材を黒くするために使ったカーボンブラックは、凝集してミクロなサイズのダマができやすい。このダマが光の波長以上のサイズになると、光が散乱し、くすみの原因になった。
今回の至高の暗黒シートでは、カーボンブラック混練樹脂の代わりに、漆に似たカシューオイル黒色樹脂を採用。粒子が小さく、光の散乱が起こりにくくすることで、くすみを減らすことに成功した。
レーザー光の反射は、ほとんどがくすみによるものだ。今回、くすみをほぼなくすことでレーザー光さえ見えない吸収率の実現につながった。
眼で見て違いが分かる
吸収率99.5%から99.98%へ。数字だけ見ると誤差のようにも感じるが、人間の目は黒さの違いに敏感だ。カメラ越しではその違いは明確には分からないが、実物を見ると違いは明白に分かる。
一般的な黒色シートは、鏡面反射が起きて周りのものが映り込む艶(ツヤ)がある。究極の暗黒シートは、一見したところ最も黒いように感じるが、実はツヤ消し塗装のようなくすみ(散乱反射)が起きて、白っぽく見える。至高の暗黒シートは色の濃い、ヌメっとした黒となっている。
利用用途としては「カメラの筒の内面に貼って反射を抑える、VRヘッドセットの画面以外を黒くすることで没入感を高める」(雨宮氏)などを想定している。
究極的な用途は、人間の目が直接黒を感じるシーンでの活用だ。現在の素材をそのまま利用できるものではないが、雨宮氏は次のように理想を語る。「ここまでの黒を追い求めることの価値は、人間の目に区別がつく点にある。黒の微妙な階調のレベルを下げ、4桁のコントラスト比を提供できる。印刷物やディスプレイ画面の黒の表現に利用し、肉眼で見た景色を再現できるような応用ができたらいい」
関連記事
- 好きな方向から視聴できる3D映像をAIで生成 PFNが「NeRF」技術を応用
複数カメラで撮影すると、それを3Dモデルに変換し、好きな方向から自由に閲覧できる3D映像を作り出す──。そんな技術「PFN 4D Scan」をPreferred Networksが開発した。 - 基地局からの電波でAirTagなどに給電 ソフトバンクが実験に成功、世界初
携帯基地局のリソースを活用して、IoTデバイスなどに無線給電(WPT)を行うシステムの開発と実験に、ソフトバンクらが成功した。AirTagやTileなどのトラッキングデバイスや、センサーなどのIoTデバイスに屋外で給電する用途を想定している。 - 光を反射しない「究極の暗黒シート」、産総研が開発 可視光を99.5%吸収、ゴム製で量産可能
ほとんど光を反射せず、ほぼ全て吸収してしまう「究極の暗黒シート」を産業技術総合研究所(産総研)が開発した。どんな仕組みなのか。
関連リンク
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.