イカの皮膚にインスパイアされた断熱素材がコーヒーを温かく保ってくれる

　イカにインスパイアされた新たなSF的テクノロジーは、コーヒ好きやお茶好きなら重宝するだろう。それは中身を温かく保ってくれる新素材だ。

　カリフォルニア大学アーバイン校の化学・生物分子エンジニア、アーロン・ゴロデツキー教授が開発した複合断熱素材は、カップに巻いておけば飲み物はいつまでも温かい。

　テイクアウト用の容器にも使えるし、冷たい温度を適切に保ったまま品物を輸送するときにも便利だ。開発のヒントになったのは、イカが皮膚の色を変えるときに使う「色素胞」という細胞だという。

体の色を変えることができる一部の動物に備わった色素胞

　色素胞は、色を変えることができる特別な色素細胞だ。爬虫類・甲殻類・魚類や、イカなどの頭足類に備わっている。

　ずいぶん前から研究者を魅了しており、たとえばチャールズ・ダーウィンは、ビーグル号による船旅の最中、コウイカの変色能力を「カメレオンのように並外れている」と記している。

　変色のプロセスは動物によって違う。

　カメレオンなどの「メタクロシス（体色変化）」では、色素胞内の色素を動かし、反射板の向きを変えることで色を変える。一方、タコなどの頭足類は、捕食動物・温度・ストレスなどの環境要因によって生じる細胞シグナルで筋肉を動かして、これを行う。

　ゴロデツキー教授は、この色素胞の形状変化をヒントに、金属が配置された複合素材を作り上げた。

「複合素材の金属は、素材が弛んでいればぴったり並んでいますが、引き伸ばされると離れます。これによって赤外線光の反射と透過、熱放散を制御するのです」とゴロデツキー教授は説明する。

　イカは皮膚の色素胞を伸縮させて可視光の反射や透過を変化させるが、複合素材もこれと同じような仕組みで断熱量を調整する。

　新素材はエネルギー効率が高いだけでなく、当初よりもずっと安いコストで製造できるようになったという。

　製造するには、アルミホイルのような再利用可能な素材に銅膜を蒸着し、そこへ特殊なポリマー層を吹き付ける。

　これだけで、簡単に複合素材を大量に作ることができるのだ。

私たちの研究室で完成させたこの複合製造法は、まさに革新的です。頭足類からヒントを得た適合性素材システムを何年も研究してきましたが、これまでは比較的小さなものしか作れませんでした。ですが、ついに工場で大量生産できるようになったのです

　新素材はリサイクルも簡単なので、環境にも優しいという。それが活躍するシーンは幅広い。

　「コロナ禍で宅配された腐りやすい食材を想像してみてください」とゴロデツキー教授。

　生モノやアイスなど、温度変化に弱い品々を運ぶ段ボール箱にはぴったりだ。

　また、こうしたスマート素材を利用することで、輸送や保管に使われるプラスチックの削減も期待できる。

　コスト面でも企業が採用したくなる安さだという。「大きなシートとして作れるようになったので、生活のいろいろなところで恩恵を受けられます」とのことだ。

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