生物に学ぶ色素不要・高輝度・広視野角な構造発色体の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360033
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 斎藤 彰 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90294024)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 構造色 / 応用 / バイオミメティクス / モルフォ蝶 / 干渉色 / 発色体 / 乱雑さ / シミュレーション

研究概要

モルフォ蝶のもつ巧妙なナノ構造に基づく新規な発色体の開発を行った。モルフォ発色の最大の特徴は「干渉色だが広視野角で単色(虹色でない)」という一見矛盾する物理特性である。この特異な発色の鍵は、ナノの秩序と乱雑さの組み合わせである。その再現・実証(本計画前)の後、応用の障壁だった「基板作製の大面積化・高速化」、さらに FDTD法による「乱雑さの光学的役割の解明」、従来不可能だった「乱雑さの設計」を可能にした。

研究成果

• [雑誌論文] High-throughput reproduction of the Morpho butterfly's specific high contrast blue (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Saito, J.Murase, M.Yonezawa, H.Watanabe, T.Shibuya, M.Sasaki, T.Ninomiya, S.Noguchi, M. Akai-Kasaya, Y.Kuwahara
  • 雑誌名: Proc. SPIE 巻: 83390C (article No.) 1-9 ページ: 8339 - 11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Material design and structural color inspired by biomimetic approach (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Saito
  • 雑誌名: Sci. Technol. Adv. Mater. 巻: 12(6) ページ: 064709 (article No) 1-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical analysis on the optical role of nano-randomness on the Morpho butterfly's scale (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Saito, M.Yonezawa, J.Murase, S.Juodkazis,V.Mizeikis, M.Kasaya, Y.Kuwahara
  • 雑誌名: J. Nanosc. Nanotechnol. 巻: 11 ページ: 2785-2792
  • 査読あり
• [学会発表] Reproduction & Applications of the Morpho-Butterfly's Specific Colors (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO(基調講演)
  • 学会等名: AsiaNANO 2012
  • 発表場所: Lijiang Ancient Town, China
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] Large area & high-speed reproduction of the Morpho butterfly's color for true practical applications (2012)
  • 著者名/発表者名: A.SAITO, M.Yonezawa, T.Shibuya, M.Akai- Kasaya, Y.Kuwahara(招待講演)
  • 学会等名: SPIE Smart Structures and Materials
  • 発表場所: Town and Country Resort and Convention Center, San Diego, California, USA
  • 年月日: 2012-03-12
• [学会発表] Material Design and Fabrication of Structural Color using a Biomimetic Approach: Mystery of Morpho- Butterfly's Blue (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO(招待講演)
  • 学会等名: 2011 Japan-America Frontiers of Engineering Symposium (日米工学アカデミー)
  • 発表場所: Rihga Royal Hotel, Osaka
  • 年月日: 2011-06-06
• [図書] TAYLOR & FRANCIS Books, Inc. (Biomimetic Photonics, ed., Olaf Karthaus)、(2012)、Chapter 2. Structural colors, § 4; "Fabrication of Morpho-butterfly's specific structural color aiming for industrial applications", 20 pages(pp. 96-115); Chapter 7. Modeling (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO
  • 出版者: TAYLOR & FRANCIS Books
• [図書] 次世代バイオミメティクス研究の最前線 Chap.3-§19モルフォ蝶の謎に学ぶ単色・高輝度・広視野角な色素フリー構造発色体 (2011)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 彰
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www-ss.prec.eng.osaka-u.ac.jp/html/member/stuff/saito.html
• [産業財産権] モルフォ型構造発色体の製造方法 (2009)
  • 発明者名: 齋藤彰・渡辺弘行・佐々木三雄
  • 権利者名: 齋藤彰・渡辺弘行・佐々木三雄
  • 産業財産権番号: 特願 2009-257938
  • 出願年月日: 2009-11-11