可視から近赤外まで自動発光するエコフレンドリーなマイクロビーズの研究

Tokyo国立材料研究所（NIMS）の科学者たちは、新たな「光の色を変えることができる小さなビーズ」を開発しました。これらのビーズはクエン酸とポリアミノ酸で作られており、可視光から近赤外光までの色に輝くことができます。この開発が重要である理由はいくつかあります。

これらのマイクロビーズの主な特徴は次のとおりです。

・環境に優しい ・植物由来の材料から作られている ・光とビーズのサイズによって様々な色を発する ・偽造防止対策や生物学的追跡に役立つ ・低コストでエネルギー効率の良い合成法

これらの新しいビーズは、一般的な植物材料から作られており、環境に悪影響を及ぼす金属を使用する従来の発光デバイスとは異なります。古いデバイスは、入手が難しく高価なレアメタルを使うことが多いため、新しいビーズはより環境に優しい選択肢です。

MANA内のナノフォトニクスグループの科学者たちは、「カラフルなビーズ」を作成しました。彼らはクエン酸とポリアミノ酸を加熱してこれらのビーズを作りました。このビーズは、内部にあるすすやグラファイトのような微細構造のために、赤、青、黄、近赤外線など様々な色を発光できます。

関連記事:

昨日 · 21:10

妊娠中の健康と体重の関係：国境を越えて

単一のビーズは、その内部で光がどのように閉じ込められるかによって、異なる色の光を放つことができます。ビーズの形状やサイズによって光の色が変化します。これらの色の変化により、ビーズは偽造防止インク、色が変わる塗料、生物学的システムでビーズを識別し追跡する蛍光プローブとして役立っています。

チームは、MANAの光フォトニクスナノエンジニアリンググループのリーダーである長尾忠明と、ポストドクター研究者のバルン・クマール・バルマンが含まれていました。また、研究者の山田浩之と渡邉啓介もいます。この研究は、日本学術振興会（JSPS）からの助成金によって資金提供されました。

これらのマイクロビーズは非常に重要だと思います。環境に優しく、先進的な技術を兼ね備えています。発光の仕方を変えることができるため、セキュリティや医療などさまざまな分野で利用できる可能性があります。この多様性により、将来のテクノロジーで一般的になるかもしれません。

低コストでエネルギー効率の高い合成方法は重要です。これらは現在の発光材料と比べて、実用的で手ごろな選択肢を提供します。特筆すべきは、チームが食添加物や清涼飲料に頻繁に含まれるクエン酸やポリアミノ酸といった一般的な物質を使用して、この新技術を開発したことです。

この研究は2024年6月13日に『アドバンストサイエンス』誌に発表されました。これらのマイクロビーズは、近い将来さらに多くの用途が見つかると思われます。ビーズのサイズや形によって光を制御できることは、多くの新しい可能性を提供します。また、環境に優しい特徴は、持続可能性を重視する世界的な動きにも合致しています。