可視光を99.98%以上吸収=新型「暗黒シート」開発―産総研と量研機構

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目で見える光(可視光)を99.98%以上吸収する「暗黒シート」を開発したと、産業技術総合研究所と量子科学技術研究開発機構の研究チームが18日発表した。カシューナッツの殻から抽出したオイルを使った市販の黒い塗料を原料とし、特殊な方法で表面に剣山のような微細構造を形成して光の反射を極力防いだ。論文は米科学誌サイエンス・アドバンシズに掲載された。

筒状の炭素分子「カーボンナノチューブ」を使えば100%近い吸収率を実現できることが知られるが、表面の微細構造が壊れやすい上、高価で用途が限られる。産総研の雨宮邦招・応用光計測研究グループ長は記者会見で「カメラなどで光の乱反射を抑える部品に利用できるほか、黒の微妙な階調を見せるのに使えるのではないか。メーカーとともに実用化したい」と話した。

このシートは2019年に発表した暗黒シートの技術に基づく。量研機構の越川博主幹技術員らが加速器で高エネルギーのイオンビームを発生させ、樹脂基板に照射して微細な穴を多数形成した後、化学処理して穴を谷状に広げた。この基板の上に黒い炭素の微粒子(カーボンブラック)を含むシリコーンゴムを流すと、谷が剣山のような微細構造に転写されたシートができる。

この旧型シートでも可視光を0.35%しか反射しないが、炭素の微粒子が凝集して可視光を散乱させるため、それ以上黒くならないと判明。そこでカシューナッツの殻のオイルを使った黒い塗料の樹脂に旧型シートを押し付け、剣山のような微細構造を写し取った。

可視光を99.98%以上吸収する新型「暗黒シート」(中央)。緑のレーザー光線を当てても、2019年の旧型シート(右)のように反射しない=18日午後、茨城県つくば市の産業技術総合研究所可視光を99.98%以上吸収する新型「暗黒シート」(中央)。緑のレーザー光線を当てても、2019年の旧型シート(右)のように反射しない=18日午後、茨城県つくば市の産業技術総合研究所

新型「暗黒シート」(写真手前の中央)を開発した産業技術総合研究所の雨宮邦招氏(左)と量子科学技術研究開発機構の越川博氏=18日午後、茨城県つくば市新型「暗黒シート」(写真手前の中央)を開発した産業技術総合研究所の雨宮邦招氏(左)と量子科学技術研究開発機構の越川博氏=18日午後、茨城県つくば市

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