1769493228
2026-01-27 05:05:00
スタンフォード大学（米国）とパーダーボルン大学の研究チームは、タコ足類の適応能力からインスピレーションを得て、色だけでなく表面構造も動的に変化させることができる薄膜状のプラットフォームを開発した。将来的には、この技術はインテリジェント迷彩システム、フレキシブルディスプレイ、ロボットシステム、さらには標的細胞操作などの生物工学用途にも使用される可能性があります。この研究結果は現在、有名な雑誌「Nature」に掲載されています。
この概念は、湿気にさらされると膨張して繊細なナノスケール構造を形成するポリスチレンスルホン酸という材料を含む、比較的広く普及している複合ポリマーフィルムに基づいて構築されています。パーダーボルン大学物理学科のニコラス・ギュスケン准教授は、「半導体製造に使用される電子ビーム・リソグラフィーを使用すると、膜を正確に前処理して、特定の領域をさまざまな量で膨張させることができます」と説明した。これにより、湿気にさらされると現れ、水分含有量に応じて光沢のある状態からマットな状態に変化する、制御された表面パターンが作成されます。」
表面構造は光の拡散に影響を与え、リアルな視覚結果を生み出します。さらに、ポリマーフィルム内の金属層がフィルムの厚さに応じて反射光の波長を変えるプロセスで、ファブリペロー共振器が色を生成するために使用されました。これにより、単色のフィルムが水分を含むと複雑でカラフルなパターンに変化します。この構造は可逆的です。周囲の水分含有量を制御すると、表面が元の平らな状態に戻るか、特定の新しいパターンが表示されます。これにより、タコと同じように、フォトニック スキンを背景に一致させることができます。 「複雑な筋肉の制御やリアルタイムの調整など、頭足類の生理学が完全に複雑であることにはまだ程遠い。この研究により、色だけでなく表面の質感も本物そっくりにシミュレートするという、頭足類の主要な機能の 1 つに一歩近づいた」と、主著者でスタンフォード大学の元博士課程の学生で、現在はカリフォルニア工科大学の博士研究員であるシダース・ドーシ氏は述べた。
オリジナル出版物
ドーシー、ニコラス・A・ギュスケン、ダイク・グリーン、ヨハン・カールストロム、グリーン＝カルデナス、ピーター・スズキ、ボーハン・リー、フォーダイス・アルベルト、ニコラス・A・メロシュ、マーク・L・ブロンゲルスマ。 「ソフトネイチャー」第 649 号、2026 年 1 月 7 日
#アクティブナノ光学によりフォトニックスキンが実現