ミクロな凹凸が光を閉じ込める―イオンビームで作る鋳型から転写
そこで産総研では、あらゆる光を吸収して、高い耐久性も併せ持つ、新しい光吸収材料の研究開発に取り組みました。その結果、丈夫な材料の表面にミクロな凹凸構造を作製し、その鋭さや、サイズ等の条件を調整すると、光吸収率を極限まで大きくできることを見いだしました。この「光閉じ込め構造」は、高分子基板にサイクロトロン加速器からのイオンビームを照射した後、化学エッチングによって、その表面に多数の微細な円錐状の空洞を形成して作製しました。これを鋳型として、カーボンブラックを混練したシリコーンゴムの表面に凹凸を転写して作製した「暗黒シート」は、紫外線～可視光～赤外線の全域で99.5 %以上の光を吸収し、特に熱赤外線に対しては99.9 %以上という世界最高レベルの光吸収率を示しました。また、シリコーンゴムの柔軟性を保っており、曲げても触っても性能が劣化せず、高い光吸収率を維持できることがわかりました。