不思議な液晶回折レンズ。レンズをのぞく向きを変えると、像が大きく見えたり小さく見えたりする
不思議な液晶回折レンズ。レンズをのぞく向きを変えると、像が大きく見えたり小さく見えたりする

■「スマホの次」活用に期待

 写真にあげているレンズを見てみてください。左端のものは虫眼鏡のように像が大きく見えますが、このレンズをその場でひっくり返すと…。今度は小さく見えます(右端)。

 メガネに付いているような普通のレンズで、このようなことは起こらないですね。果たしてこれは生成AIで作られたフェイク画像でしょうか?

 実はこれは生成AIではなく、テレビでおなじみの「液晶」材料を加工して作られたものです。液晶は髪の毛の1万分の1くらいの大きさしかない、小さな分子材料ですが、細長い形状を持ち、筆箱の中の鉛筆のように、集団としてある方向に向きをそろえています。

 その向きを場所ごとに制御すると、写真のようなことができるようになります。電気電子応用工学課程にある私の研究室では、一見不思議な光の現象を理解し、使いこなすことでこれまでにない小型・高機能な光学素子を実現することに取り組んでいます。

 最近話題の半導体は「無機材料」に分類され、硬くて頑丈なのが特徴ですが、上で紹介した液晶は「有機材料」であり、軽くてしなやかなのが特徴です。プラスチックも有機材料ですが、実は電気電子工学では有機材料も使いこなしてさまざまな応用を実現する、「有機エレクトロニクス」という分野が存在します。有機材料の特徴を生かして、落としても壊れないような、柔軟な素子や機器の実現を目指しています。

 初めのレンズの話題に戻ると、「スマホの次」として注目を集める、スマートグラスへの搭載が期待されています。通常のレンズは厚くて大きいですが、薄いフィルムに置き換えられれば、普通の眼鏡のような自然な形をもつ、コンパクトなスマートグラスが実現できる可能性があります。

 現在、関連する共同研究プロジェクトに取り組んでおり、5月には米国の学会で発表する予定です。国際会議には世界の最先端の研究が集まりますが、そこで自分の提案を発表するのは、とてもやりがいがあります。

 光の研究は生じた結果が直接見えるので面白いと私は思います。振り返ると、学生の頃はゲームが好きで、派手な画面効果に興奮していましたので、その名残かもしれません。研究者はゲームの主人公にはなかなかなりませんが、世界の仕組みを理解することで、実際に触れられるモノで、魔法のようなことが実現できます。「こんなことができたら良いな」そういうワクワクするようなテクノロジーの創出にこれからも挑戦していきたいと思います。