｢透明｣ドローンが現実になる日

Photo (base): U.S. Air Force Photo / Lt. Col. Leslie Pratt
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カリフォルニア大学電気工学部は、超薄テフロン素材を使った新素材を開発した。この素材は、点在する筒状の物質が表面で軽いカーブを作ることで目の錯覚を起こさせ、素材が覆っている物体を｢見えない｣状態にするのだ。

セラミックの光の屈折率が比較的高いことに比べてこのテフロンの屈折率は低い。テフロンとセラミックを混合することで、光が吸収されることなく、シートを通して光が分散することで｢透明マント｣のようになるのだ。

｢研究を始めた当初は、このような素材は手品のようなものだと思っていましたが、基本的な原理は、誰もが知っている単純なものです｣。同大学のガウバッカー・カンテ教授は語る。｢完全に『見えない』状態には、まだほど遠いですが、この新素材の研究･開発が進めば、近い将来に現実のものとなるでしょう｣。

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Image: Credit: Li-Yi Hsu/UC San Diego

この透明素材を開発の理論的根拠は、変換光学(transformation optics)/等角写像(conformal mapping)である。つまり、フェルマーの原理によると、電磁波は2点間の最短時間距離を進むのだが、現在のものは、この距離はほぼ直線である。

しかし、今回のようにテフロンとセラミックを混合した場合、光がさまざまな点をいろいろなスピードで動くため、この距離は曲線になる。したがって、ある物質のパラメータ(電気的な誘電率や透磁率など)を操作することによって、この曲線をコントロールし、目の錯覚を誘発するのである。この物質の優れた点は、肉眼で見た場合に｢透明｣にするだけでなく、赤外線やレーダー波なども吹き飛ばして、電子機器からも｢見えない｣状態にすることができる点である。

従来の技術では、物体を覆う素材を作るのに何層ものレイヤーが必要であったが、現在開発中の超薄型ナノマテリアルを使うことで、影や背景と調和させるだけでなく、3次元の物体すら隠すことが可能となる。

この素材を航空機に応用すれば、監視兵だけでなくレーダーからも探知できない最高のステルス機ができることとなる。さらに、航空機だけでなく戦車や装甲車、歩兵の戦闘服にも応用すれば、｢見えない｣軍隊が完成する。まさに究極の素材であるといえる。

Defense Update 2015/08/30
UC San Diego Jacobs School of Engineering 2015/07/07
Text: 友清仁 - FM201509