ナノマシン技術を使って、光や熱で変色する「カメレオンスキン」を開発

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英ケンブリッジ大学は、熱や光によってカメレオンのように色を変えられ、カモフラージュや大規模でダイナミックなディスプレイに使用できる「人工カメレオンスキン」を開発した。

カメレオンやイカの皮膚の下には、「色素胞」という細胞からなる層がある。ここの細胞外マトリクスに分布するナノ結晶は、一つひとつが光を反射しており、この間隔が変化することによって皮膚の色が変化するという仕組みだ。

ケンブリッジ大学の開発した人工色素胞はカメレオンのそれと同じ原理に基づいているが、「細胞」は極微な水滴であり、色を変化させる能力は光で動くナノ機構に依存している。

このマテリアルは、ポリマー殻で覆われた金の微粒子を油中の水滴に詰め込んだものだ。32℃以上に暖められると、ナノ粒子のポリマーコーティングが水を排出して収縮し、ナノ粒子が密集して濃紺になる。冷却するとポリマーは水を吸収して膨張し、ナノ粒子はバネのように強くかつ素早く押し離され、赤色に変化する。

現在のところ、マテリアルは単層なので1つの色にしか変化しないが、別のナノ粒子材料と形状でできた層を追加すれば、カメレオンの皮膚のようにダイナミックに変色するマテリアルもできるという。

研究成果は、科学ジャーナル『Advanced Optical Materials』誌に掲載されている。論文の共同著者のSean Cormier氏は、「この研究はナノスケール技術の生体模倣での使用に関する大きな進歩だ」と、その成果を評価している。

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Colour-changing artificial ‘chameleon skin’ powered by nanomachines

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