ポリマーに微小な亀裂を生じさせることで表現された葛飾北斎の「神奈川沖浪裏」。幅は1ミリメートル(京大物質―細胞統合システム拠点提供)

ポリマーに微小な亀裂を生じさせることで表現された葛飾北斎の「神奈川沖浪裏」。幅は1ミリメートル(京大物質―細胞統合システム拠点提供)

 プラスチックなど高分子化合物「ポリマー」に微小な亀裂を規則的に生じさせることで色や形を表現できる手法を開発したと、京都大のグループが発表した。インクを使わないため、環境負荷が小さい上に退色しにくい新たな印刷技術としての応用が期待できるという。成果は20日、英科学誌「ネイチャー」に掲載される。

 透明のプラスチック製定規を曲げると白く曇るように、ポリマーは圧力がかかると亀裂を生じて細い繊維を形成し、光を反射して白っぽく見える。この繊維を作る作用はクレージングと呼ばれるが、これまで、どの部分にどの程度亀裂を生じさせるかをコントロールして多様な色を表現することは難しかった。

 京大物質―細胞統合システム拠点のイーサン・シバニア教授や伊藤真陽助教らのグループは、ポリマーが酢酸に触れるとクレージングが発生しやすいことに着目。光を浴びせてポリマーの一部を硬くする手法などを用いて、特定の色を表す波長の光を反射する構造を作り出すことに成功した。構造はナノメートル(ナノは10億分の1)レベルで制御して作ることができ、通常の商業用印刷の40倍の解像度を実現できたという。

 紙幣や身分証などの印刷に用いることで、偽造防止に役立てられる可能性もあるという。伊藤助教は「印刷に限らず、医療用チップなどへも応用の幅は広がるだろう」としている。