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自然から学ぶアイデアの源泉 ネイチャーテック


ニレウスルリアゲハ

Photo by 森みつぐ

最新LEDで着飾るニレウスルリアゲハ

ヒントとなる自然:昆虫(ニレウスルリアゲハ)

<写真>ニレウスルリアゲハ

何がすごいの?

東・中央アフリカに住むニレウスルリアゲハは、明るい青のきれいな羽を持ったチョウです。最近、このニレウスルリアゲハの燐紛の構造は、人間が開発した最新型LED(※発光ダイオード)と同じ構造であることがわかりました。人間が苦労して作り上げた構造をずっと昔からニレウスルリアゲハは知っていたのです。

電流を流すと発光する材料。電球や蛍光灯に比べ、はるかに明るく半永久的に使えるのが特長。携帯電話の表示パネル、信号機など、身の回りで普及が進んでいます。

どうやって役立てるの?

「第4世代のあかり」と呼ばれるLEDは、青色ダイオードが発明され光の3原色がそろったことから、今後一般照明器具としても普及すると期待されています。明るく省エネで、交換の手間いらずの夢の照明の実現に、LEDの大先輩ニレウスルリアゲハの燐紛のでき方や構造の仕組みが役に立つかもしれません。

どんな研究をしているの?

ニレウスルリアゲハの羽の燐紛の構造は、「分布ブラッグ反射板」と「二次元フォトニック結晶」を組み合わせた最新のLEDと同じであることが明らかにされました。すなわち、三層のナノ積層構造の上に直径240〜340ナノメートル(※)の中空円筒が規則的に並んだ構造を持っています。

鱗粉から発生した蛍光を下部の積層構造で反射させて光る効率を上げつつ、上部のフォトニック結晶構造で光る方向を制御しているのです。

参考文献:Pete Vukusic and Ian Hooper,SCIENCE Vol.310 (2005) 1151.
※1ナノメートルは1ミリメートルの1/1000000

どんな技術開発ができる?

フォトニック結晶は、光を制御する材料として盛んに研究が行われている材料です。小さな構造を人工的に組み上げていく「ボトムアップ」型のナノテクノロジーの代表選手ですが、一方で、フォトニック結晶構造を簡単に、自発的に形成させる技術の開発も期待されます。ニレウスルリアゲハの鱗粉の形成過程が解明されれば、大きなヒントになる可能性があります。

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