【技術】タコの目のレンズをまねたメガネ

タマネギのような層状構造で、柔軟で軽量なレンズを作る。

　タコの目によく似たレンズが米国の研究者によって作成された。レンズ球は数十万層も
のプラスチックからなっており、カメラや望遠鏡、眼鏡に革命的をもたらすかもしれない。

　一般的なガラスのレンズは、入射してくる光を中央に集めるのに曲面を利用している。
強く集光するためには表面はよりカーブしていなければならず、したがってより厚く重く
なる。この問題を回避するために、自然界では目は密度がある一定の方向で変わっていく
素材を利用している。

　空気と水のように、密度（屈折率）の違う二種類の物質の間を通過するとき、光は曲げ
られたり反射したりする。二つの物質の差が大きいほど屈折も大きくなる。つまり、平ら
な物質でも端に向かって屈折率が大きくなっていけば、曲面レンズのように光を集めるこ
とができる。

　多くの生物レンズは一つ一つ屈折率が異なっている数十万のナノスケールの層状構造か
らなっており、この滑らかな密度の勾配を利用して焦点を合わせている。

　ヒトの目ではこのレンズは約２万２千層からなっているが、空気よりも高い屈折率を持
つ水中に棲む動物では、もっと強いレンズが必要になる。例えば、タコの目はヒトの目よ
りも焦点能力が5倍ほど高い。

　オハイオ州ClevelandのCase Western Reserve大学のEric Baerとワシントン特別区の海
軍研究試験所のチームは、このタコの能力を合成レンズでまねる研究にとりかかり、この
ほどポリメチルメタクリレートとポリスチレンアクリロニトリルという二種類のポリマー
をナノメートルスケールでおよそ6000層ほど積層した厚さ50μmのプラスチックを作成し
た。これらのポリマーはそれぞれ異なる屈折率を持っており、1%ほど屈折率の違うそれぞ
れのフィルムの積層数を変えながら100種類ほどのフィルムを作成した。

　積層後、球状に成型したところ、タコの目に匹敵する焦点能力を持つ目ができ上がっ
た。この技術を使えばもっと強力なレンズも作成可能だとBaerは言う。「どんな屈折率の
レンズでも作れると思いますよ。」彼らはこの成果を先週マサチューセッツ州ボストンで
行われた物質材料研究会（Materials Research Society）年会で発表した。

　この種のレンズにはいくつかの利点がある。同程度の能力を持つガラスレンズはおよそ
4倍ほどの重量があり、また、このプラスチックレンズの焦点能力もナノメートルの層を変
えることで調整することができるといった柔軟性がある。彼らは最終的にもっと柔らかい
プラスチックを使って、レンズを曲げることで焦点を変えられるようにすることを計画し
ている。

　将来的な応用としては、遠隔操作でピント合わせをする軽量レンズの様なものも含まれ
ている。これは無人空中探査機やミサイル誘導の目としてのもので、研究プロジェクトに
資金を提供している国防総省国防高等研究事業局を満足させるものになるだろう。

　しかし、この技術はヒトの目にも福音をもたらしそうだ。Baerは既にこのレンズを使っ
て彼自身のメガネを作った。このメガネは彼に渡された処方せんの要件を満たしているが、
完全に平らだ。

記事オリジナル、関連リンク等はこちらです。
[email protected] 07 December 2004; | doi:10.1038/news041206-5
Plastic eye mimics octopus vision
David Cyranoski
http://www.nature.com/news/2004/041206/full/041206-5.html

Z5.5. Bio-Mimetic GRIN Lens Using Polymeric Nanolayered Film Systems.
Bio-Mimetic GRIN Lens Using Polymeric Nanolayered Film Systems.
E. Baer; A. Hiltner; Y. Jin; J. Yu; A. Ranade; H. Tai; J. Shirk; M. Wiggins; M. Sandrock
http://www.mrs.org/meetings/fall2004/abstracts/f04_abstract_z.pdfの594（17）ページ

関連情報は>>2あたり

Materials Research Society
http://www.mrs.org/

タコニュース
【生物】タコの利き足
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1087277525/
http://science.news2ch.net/read.php/1087277525/

関連ニュース
【生物/素材】細胞内のミネラルからのウニのトゲの結晶成長−−材料形成に応用の可能性
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1100474711/
http://science.news2ch.net/read.php/1100474711/
【生体模倣技術】自然の叡智に学ぶ――バイオミメティックスの無限の可能性(04/11/09)
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1100089928/
http://science.news2ch.net/read.php/1100089928/
【技術】ＡｒＦ液浸技術に対応するＬＳＩ回路原版用合成石英基板を量産化
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1088037244/
http://science.news2ch.net/read.php/1088037244/

これも傾斜機能材料に分類されるのかな？

すごーい

蛸の目って怖い。。。すべてを悟ったようなあの眼。。。怖すぎ

コストの問題をクリアすれば
これはレンズ業界に革命が起きますね

その割りにはスレ盛り上がりあがりませんね

いや、今後世界を席巻する技術だと思うんですが

盛り上がりませんね

>>6
時間が時間だから。この板、12時過ぎるとぱったり書き込み無くなるし。

>>3
ちょっと違うんじゃないかな。傾斜じゃなくて繰り返しだと思う。

や、これは凄まじいな
天体観測も進化するし

鼻の模型のついたメガネのほうがどちらかというと好み。

映画のタイトルは忘れたが、大ダコが女にからみつくシーンを思い出した。

このレンズと高密度のCCDを組み合わせるといろいろできそうだな。

デジカメ、眼鏡などに早く実用化してほしいんですが

盛り上がりませんね

薄くてどこまでも焦点が合うレンズ？
つまり、コンタクト＋顕微鏡みたいな？？

コンビニで売っている「烏賊なんこつ」はうまいよ。

よく分からないが分解能みたいな性能面はガラスと一緒なのかな

もう蛍石とかはいらんってことか。

採用したメガネを早く商品化して欲しいものだ

つまり、焦点能力5倍を単純計算すると
今の普通のレンズの5倍よく見えることになるって理解していいのですか？
ってことは、視力2.0の人がこのレンズを使うと視力10になるのですか？

>>11
北斎漫画

>>19
章典能力５倍ってことは、レンズの厚さを５分の１にできるってことじゃないの？

>>21
え？そういうことなんですか？
焦点距離って言うのは

|
（|）
|
_______________________________________________________________________________________________________

↑こんな感じの図で
焦点距離が伸びるってことはより見えやすくなるってこと？
レンズを薄くしてもメガネとかのレンズが厚くならないってことだったのか！

そういえば、視力2.0の人が視力4.0になる技術はないんだろうか・・・。

タコって、目に関してはよく出来てやがるなぁ。
生意気だぞタコ。

>>22
望遠鏡でええやん。

天体望遠鏡を作ってもらって、もっと手軽に土星の輪がみたい。

<丶｀∀´>見よ、ウリのこのつぶらな瞳！

望遠鏡か・・！俺馬鹿だな

ってことはこの技術で安価な望遠レンズが
さらに見えやすくなるってことか
メガネとかコンタクトレンズもだけど

医療の現場では何か役に立つことはあるのかな

日本のぐるぐるメガネのパクリだな

例えばカメラから馬鹿みたいに巨大なレンズが消えるって事ですか

つまり、薄くて枚数も少ないけれど従来より色収差も歪も
少ない望遠レンズが出来る可能性が高いってことだね。
だけど、口径は変わらないのだと思う。

>>20
ｻﾝｸｽｺ

高屈折材料を物凄い勢いで積層するんだろ?
色収差は増えるんじゃね?

いや、蛸は、最強だから。
眼もいいし、頭も切れるし、手もいっぱい。
人間なんぞ簀巻きにされちゃう

なんかすごい技術らしいがスレが全然盛り上がりませんね

薄型平面ブラウン管やプロジェクションＴＶに応用できんかね？

この極薄のレンズが、現在のレンズの１群とか２群とかって
構成に匹敵するんだろうね。
だから、色収差も何もかも物凄く補正されてしまうって事で
はないかなぁ。
これを生体材料なんかで作れたら、すごいね。

オハイオ州ClevelandのCase Western Reserve大学のEric Baer
とワシントン特別区の海軍研究試験所のチーム

アメリカの軍需産業は産官学が一枚板。
日本の軍需産業は三菱グループの独壇場

戦争やっても勝ち目がないな。

フレネルレンズ終了？

おいら眼が悪いからこの技術でとってもうす〜いめがね用レンズきぼん。
ドライアイなのでコンタクトだめぽ・・・

当面、ものすげー高そうだ。

なんか強度の強いめがねをかけると、顔がヒシャけて見える欠点を
解消した製品ってできないものだろうか？

そういうメガネができれば、コンタクトをわざわざ利用する奴は
激減すると思うんだよね

>>41
物理的に無理だと思うんだが・・・・

めがね板

２ちゃんねる 　http://life7.2ch.net/megane/
いちごびびえす http://www.ichigobbs.net/megane/

メガネ眼鏡めがねっ娘好き集合！６＠めがね板
http://life7.2ch.net/test/read.cgi/megane/1100172450/l50

>41
最近の非球面薄型（かなり高価だが）でもダメか？
費用対効果はかなりあると思うのだが。

>>41
眼の光軸と眼鏡のレンズの光軸が常に一致する眼鏡があれば解消できる
眼の動きに応じて常に動きつづける眼鏡を作れ

よーするに分布屈折率型レンズってことか？

>>41 は、ケントデリカット現象（またはその逆）のことを言ってるのでは？

キャットアイレンズってのは猫の目のように光を反射するんですか？

キャッツアイね　道路の脇によく埋まってるよ

ありがとうございます。
あの反射材のことだったんですね。

そうそう　光が向かってきた方向に光を反射させるのが特徴。

方法は　コーナキューブ式のものと、ボールレンズの片面に反射膜をつけた方法とがある。

>>49
キャットアイで作ってるのか?

http://www.cateye.co.jp/cateye/tse/menu.html

眼球ごと取り替えてくれ　頼む

これからメガネっ娘はどうなるの？

タコメガネっ娘に

>37

すれ違いだが・・・
三菱叩きの理由はこれか！
諸外国からの日本軍需産業弱体化運動？

どのようにすごいんだ？

>>55
イカタコ責め

北斎漫画かよ！

魚の目では魚眼レンズしかできないが、タコの目は・・

メガネの写真ないんかい？

軽くて薄くて強いレンズが作れるということか。
メガネ娘が増えたら素晴らしい。
個人的には30％増で美化されてしまうので、引っかかってしまう。

昔の映画なら、このレンズをつけた人間はタコ人間になって近所の
人間を食い散らかすのがパターンなんだが。

俺の牛乳ビンの底みたいなメガネもスマートになる？

>>64
金かければ今でも少しはマシになるぞ。

足の裏に装着する魚の目レンズ

>>65
金かければある程度薄くできるのはわかってるんだけど
自分のメガネを斜めから見たときのあの段々みたいのも解消できるの？
あと眼鏡越しの自分の輪郭が歪むのと目が小さく見えてキモイの。

ムリ

軍事衛星の光学レンズに使えるね。

段階的に密度の違うプラスチックが年輪状に配置されて、
密度の高い方に光が曲げられるわけですね？

>>38
取り急ぎ軽くて下敷きみたいなそいつをもっと解像度あげてくれるといいんだけどね
あのぎざぎざ断面の密度をあれ以上増やせないのか

カメラ付き携帯電話のカメラ部分が小型化できそう。

(Θ◎Θ)

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>>72
カメラなんてついてなくてもいいと思いますけどね。

>>75
携帯電話のカメラ超便利じゃん。
あとゲームにMP3プレーヤーに懐中電灯にキッチンタイマーに目覚まし時計に電卓。
高機能化してくれるんならこれ以上嬉しいことは無いよ。
小型化して開いた容積に色々詰め込んでじゃんじゃん高機能化して頂きたい。
あ、通話とメールとか言う機能も付いてた気がするがあれは要らん。使い方忘れたし。

でも、局面レンズみたいに滑らかじゃないんでしょ？
一般のフラットレンズみたいに縞々が見えちゃうんじゃない？

屈折率を変化させるのは光ファイバーで普通に行われてること。
で、その変化は軸に垂直な方向だから、層状であることにはまったく意味はない。
光ファイバーをあそこまで細くひっぱらずにおいて、できた棒を輪切りにすれば平面
レンズのできあがり。

何がいいのか、さっぱりわからんな。

思ったんだけどこの技術すごいと思うのにスレが盛り上がらないのってスレタイのせいだよな〜。

このスレ起った時、「けっ、タコの目のレンズ？くだらね」とか思って見ようともしなくて
今日、暇つぶしよんだら凄い内容じゃん。

きっと「タコの目のレンズをまねたメガネ」じゃなくて「平らで薄いレンズのメガネ」とかしたら
たくさん食らいついてきたとおもたよ。

蛸の目からとっちゃだめなの？

sugoi age

>>光ファイバーをあそこまで細くひっぱらずにおいて、できた棒を輪切りにすれば平面
>>レンズのできあがり。


>>78は今年のMr.勘違い。

単純に、メガネにデザインの幅が出来てすげぇうれしいと思った。
これで目の悪い俺でもメタルフレームのメガネがかけられる日が来るかも。

透明度はどうなんだろうね？

>>83
（・∀・）人（・∀・）

>>82
実際、短い光ファイバーは微小レンズとして使えるのだが？

もまいらはこういうののもっと軽いのができると期待しているのか
ttp://www.bmezine.com/news/pubring/20041214-6.jpg

ﾃﾞｼﾞｶﾒのﾚﾝｽﾞに利用可能なのかな？

>>86
どうやって留めてるんだろう。鼻っ柱に穴開けてネジ止めか?

ﾓﾉｸﾙみたいに鼻に挟むのよ。

>>88
そこの上のページではピアスらすい　ｶﾞｸﾌﾞﾙ