線の外側に色を付ける

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マティアス コレにとって、蝶の羽はより良い物質世界への窓です。 昆虫の虹色は、顔料や染料ではなく「構造色」の結果です。一枚の羽には何十万もの微細な鱗が層になっていて、小さな反射板として機能し、さまざまな角度や深さから光を反射して、蝶の特徴的な色を与えています。そしてきらめきます。

MIT の機械工学准教授であるコレ氏は、蝶の羽やその他の光学的に興味深い生物の微細構造を研究し、その構造的光曲げ効果を再現し、さらには改良する方法を模索しています。 彼と彼の学生たちは、自然からインスピレーションを得て、圧力監視包帯に組み込んだり、強度試験の結び目に結びつけることができる色が変化するシートや繊維、さらには圧力を増幅する液滴など、高度な光学機能を発揮する材料を設計しています。虹。

蝶が固有の顔料や染料を使わずに色全体を反射するのと同じように、Kolle は、化学薬品を使わずに色を生成できるように加工できる布地、繊維、液体などの材料を構想しています。

「正しく行えば、化学的な顔料や染料を添加しなくても、その構造だけで材料を本質的に色付けることができます。 実際、これらの色は顔料だけで達成できるものよりもはるかに鮮やかです」と最近テニュアを取得したコレ氏は言います。 「自然界の構造色の驚くべき例を数多く覗いて、光と戯れる自然の方法に関する知識をどのように活用して、新しい方法で素材に機能性を与えることができるかを考えるのは、とても刺激的です。」

光を見る

コッレは旧東ドイツの都市ゲーラで生まれ育ち、両親は化学者として働いていました。 ベルリンの壁崩壊直後の 1989 年、初めて西ドイツに渡ったときのことを彼は覚えています。

「私は7歳でした。 両親は私と弟を車に乗せて、国境を越えてドライブしました」とコレさんは振り返る。 「おもちゃ屋のショーウィンドウを見つめていると、壁の向こう側にいる子供たちがミッキーマウスやマッチ箱の車のようなものを持っていることに驚きました。」

彼はその旅行からお土産を持って帰ってきました。それは簡単な結晶成長キットで、これがきっかけで化学と科学に興味を持ち始めました。 その後、高校の教師グンナー・ピエツコがプリズムと結合振り子のデモンストレーションを行い、コレの物理学への好奇心を刺激しました。 卒業後、コレは近くのザールランド大学で物理学を学ぶことに決め、国境を越える機会を求めてそこを選びました。 この大学は、学生がザールラント大学とフランスのロレーヌ大学の間で時間を分割できる物理学プログラムを実施しており、ちょうどその年、コル氏が探求したいと思っていた場所であるルクセンブルクで学ぶという追加オプションも追加された。

5 年間のプログラム中、彼と他の数人の学生は 3 つの大学間で一緒に勉強したり旅行したりしました。

「私たちは、一緒に国から国へと飛び回っていた人々の緊密なコミュニティでした」とコレは言います。 「毎年、私たちはゼロからスタートして、知らない別の場所で自分の道を見つけなければなりませんでした。 とても勉強になった経験だったと思います。」

在学中、コレはオランダでウリ・シュタイナー教授のもとでインターンシップにも参加し、そのおかげで素材の色をいじることができました。

「ウリは私に多大なクリエイティブな自由を与えてくれました。 私は彼の研究室でポリマーを混合し、光学的に興味深い材料を作成していましたが、それがとても気に入りました」とコル氏は言います。 「これは、構造を使って光を操作し、刺激的で自由な科学を探索することへの私の最初の挑戦でした。」