生物の持つフォトニック結晶構造の配向特性

• 研究課題/領域番号: 26400432
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
• 研究機関: 東京理科大学 (2015-2016); 大阪大学 (2014)
• 研究代表者: 吉岡 伸也 東京理科大学, 理工学部物理学科, 准教授 (90324863)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: フォトニック結晶 / 構造色

研究成果の概要

フォトニック結晶を利用した構造色を持つチョウやゾウムシを対象に、結晶の配向と光学特性の関係を調べた。特にチョウの一種（マエモンジャコウアゲハ）については、単一鱗粉内の特定の結晶ドメインにおいて詳しい研究を行った。その結果、直交偏光配置では、入射する偏光の方向と結晶方位との関係により反射の強度が大きく変化することを明らかにした。また、表面構造の観察から得られた結晶配向を仮定した理論計算を行い、多結晶に分かれたフォトニック結晶構造が直交偏光配置で観察される鱗片のステンドグラス状の模様を生み出していることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] 生物が持つ多層膜構造と構造色 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉岡伸也
  • 雑誌名: 色材協会誌 巻: 89 ページ: 54-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多様な微細構造を利用する自然界の構造色 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉岡伸也
  • 雑誌名: 日本材料科学会誌 材料の科学と工学 巻: 52 ページ: 56-59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Structurally Colored, Monodisperse Spherical Assemblies Composed of Black and White Colloidal Particles using a Micro Flow-Focusing Device (2015)
  • 著者名/発表者名: Midori Teshima, Takahiro Seki, Ryuji Kawano, Shoji Takeuchi, Shinya Yoshioka, Yukikazu Takeoka
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry C 巻: 3 号: 4 ページ: 769-777
  • DOI: 10.1039/c4tc01929f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization-dependent tessellated pattern of the wing scale of the Parides sesostris butterfly (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshioka, B. Matsuhana, H. Fujita
  • 雑誌名: Materials Today: Proceedings 巻: 1 ページ: 186-192
  • DOI: 10.1016/j.matpr.2014.09.022
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Production of Colourful Pigments Consisting of Amorphous Arrays of Silica Particles (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshioka, Y. Takeoka
  • 雑誌名: ChemPhysChem 巻: 15 号: 11 ページ: 2209-2215
  • DOI: 10.1002/cphc.201402095
  • 査読あり
• [学会発表] 昆虫の表面構造における「いい加減さ」 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉岡伸也
  • 学会等名: 生物規範工学／JAMSTEC 公開ジョイントシンポジウム
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
  • 年月日: 2016-03-04
• [学会発表] 生物が持つ微細構造と多彩な光学現象 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉岡伸也
  • 学会等名: 第4回メゾスコピック研究会
  • 発表場所: 東京理科大学神楽坂キャンパス（東京都）
• [学会発表] 生物の構造色とその光学効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉岡伸也
  • 学会等名: 生物物理学会第53回年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 蝶の鱗粉のジャイロイド構造：配向特性と偏光特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉岡伸也
  • 学会等名: 第63回高分子討論会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] チョウの翅のフォトニック結晶が示す偏光特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉岡伸也
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Structural and optical analysis of the photonic crystal in Parides sesostris wing scales (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshioka
  • 学会等名: Living Light: Uniting biology and photonics -- A memorial meeting in honour of Prof Jean-Pol Vigneron
  • 発表場所: University of Namur, Belgium
  • 年月日: 2014-04-10 – 2014-04-12
  • 招待講演