環境親和性の高い”ケイ素”ナノ粒子を用いた構造色カラーインク・塗料

2023年度公募 seeds-4731 - 【近畿】環境親和性の高い”ケイ素”ナノ粒子を用いた構造色カラーインク・塗料

研究の成熟度

TRL1

基本原理・
現象の確認

基礎研究
TRL2

原理・現象の
定式化

基礎研究
TRL3

実験による
概念実証

応用研究
TRL4

実験室での
技術検証

応用研究
TRL5

使用環境に
応じた技術検証

実証
TRL6

実環境での
技術検証

実証
TRL7以上

実環境での
技術検証

※TRL（TRL（Technology Readiness Level）：特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度

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VISION

ビジョン

SDGsに向けて安定・安全・安心な色材への転換

人間社会を豊かにするために色材は欠かせないものですが、退色や一部化学物質の規制強化という課題があります。このような状況で、退色しない「構造色」が注目されています。
これまでの構造色は複雑な構造が必要でしたが、特異な物理現象に基づき、低環境負荷な材料で使いやすい構造色インク・顔料を開発することで、高意匠性だけでなく安定・安全・安心な色材への転換を目指します。

USE CASE

最終用途例

特殊用途の塗料・インク

USE CASE 01退色しない・環境負荷の小さい塗料・インク

APPLICATION

自動車、高級筆記具、航空機塗料など

環境負荷が小さく、物理的、熱的、化学的に安定なケイ素結晶からなる粒子で、半永久的に退色しない塗料として活用。

USE CASE 02偽造防止・ブランドプロテクション

APPLICATION

ナノ粒子の発色という先端印刷で偽造を防ぐ。

紙幣やブランド品、医薬品、高価な電子部品などに、ナノ粒子の構造発色というこれまでにない技術で、偽造されない印字や着色を可能にする。

USE CASE 03化粧品

APPLICATION

高い隠ぺい性と高輝度散乱で高機能な基礎化粧品

安全性と安定性をもち、高い隠ぺい性と発色性を持つ顔料として利用

STRENGTHS

強み

Mie共鳴により圧倒的な散乱強度を実現、ごく少量で角度依存性のない構造色が実現可能

STRENGTHS 01

過去最高レベルの散乱効率を持つケイ素ナノ粒子

Mie共鳴という現象により、一般的な顔料インクより１０倍程度小さい濃度でも、高輝度な発色が得られる。また、塗布膜でも発色、単層（膜厚<200 nm）で高い反射率を実現できる。ナノ粒子の粒径により発色制御可能。

TECHNOLOGY

テクノロジー

独自の手法でケイ素結晶の球状ナノ粒子の形成に成功

TECHNOLOGY 01

市販品原料からケイ素ナノ粒子の大量生産手法を開発

一酸化ケイ素の熱処理によるケイ素球場ナノ粒子の大量合成技術と独自開発した密度勾配遠心法による数nmスケールでのサイズ分級技術を開発（特許取得済）し、世界で初めて鮮やかな発色を示すケイ素ナノ粒子インクを実現しています。ナノ粒子を溶液に分散させて、汎用的な”インク”として利用できるポテンシャルを実証しています。