至高の暗黒シート：光の吸収率99.98％以上の“世界一の黒い”素材

概要

「至高の暗黒シート」とは、99.98％以上の光を吸収できる黒色シート。触っても崩れない耐久性を有する素材としては世界一の黒さを有し、明るい場所でも沈む黒さで写真や映像での映り込みを防止する。従来、光の反射率が0.1%を下回る素材は脆弱な素材を使ったものに限られ、触ると性能が損なわれる場合があった。一方「至高の暗黒シート」は、一般環境でも使える高い耐久性を実現。写真や映像のコントラスト向上やサーモグラフィーなどでの熱赤外線の乱反射の防止のほか、新素材としての活用も期待されている。

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なにがすごいのか？

暗黒シートと比べて可視光の反射率が一桁低く、レーザーポインターの光も消えて見える
凹凸構造を形成しくすみもぎらつきも少ない深い黒を実現
明るい場所でも沈む圧倒的な黒さにより、視覚表現にこれまでになく高いコントラストを提供

なぜ生まれたのか？

産総研では、光度や照度などの光の軽量標準に関する研究を行っており、これまでもLED光源や赤外線ビーム計測、光子1つが見える顕微鏡の開発を進めてきた。しかし、光のパワーをより正確に測定するには、極端に白い物質や黒い物質が軽量標準として必要となる。こういった背景から同社は使い勝手の良い黒い物質の開発に着手。「至高の暗黒シート」の開発に至った。

なぜできるのか？

高い吸収率を実現する「光閉じ込め構造」

「至高の暗黒シート」では、サイクロトロン加速器からの高エネルギーイオンビーム照射と化学エッチングにより、数十μメートル程度の円錐状の凹凸からなる「光閉じ込め構造」をシートの表面に形成。表面に入射した光は、壁面で何度も吸収と反射を繰り返すことで、反射率がゼロに近づいていく。これにより、99.98%という高い吸収率を実現できる。