科学者たちは、先進的なX線画像診断を用いて、カワセミの羽の虹色に輝く色に隠された多孔質構造を解明した。これは中国古美術の重要な要素だ。この研究は、これらの自然な光子結晶が歴史的な工芸をどのように着想させたか、そして現代の応用可能性を強調している。発見はAmerican Association for the Advancement of Scienceの年次総会で発表された。
清朝の中国では、職人たちが「点翠（てんすい）」、すなわち「カワセミで点を打つ」と呼ばれる技法を実践し、虹色に輝くカワセミの羽を扇子、髪飾り、屏風、頭飾りなどの装飾品に取り入れた。これらの羽は切り取られ、金箔の銀基盤に接着され、複雑な模様と眩しい色合いを演出するよう配置された。この技法の人気は、中国共産党革命後にカワセミの個体数を絶滅危惧種に追いやり、1933年に最後の点翠工房が閉鎖される一因となった。 nnNorthwestern UniversityのCenter for Scientific Studies in the Artsの研究者たち、ポスドクのMadeline Meier氏主導で、清朝の屏風とパネルの羽を調査した。Meier氏は化学とナノ構造の専門家で、文化遺産研究と組み合わせた。チームは、Field Museum（シカゴ）のコレクションと比較して、一般カワセミと黒冠カワセミの羽、および緑色のトーン用のカルガモの羽を特定した。 nn初期分析では、上層を削り、走査型電子顕微鏡で下層構造を観察し、ハイパースペクトルイメージングで光の吸収と反射を示した。X線蛍光分析とフーリエ変換赤外分光法で、金箔、顔料、接着剤、その他の材料の化学成分をマッピングした。 nnArgonne National Laboratoryとの協力で、チームは粒子加速器由来の高強度X線ビームであるシンクロトロン放射を用い、頭飾りなどの脆弱な遺物を非侵襲的かつ高解像度で画像化。これにより、羽の微細な隆起が平行なケラチン繊維の列で形成され、半整列した多孔質でスポンジ状の形状を持つことが明らかになった。このナノ構造は光を散乱・反射し、光子結晶により鮮やかな色を生み出す。これは蝶の翼や甲虫の殻と類似している。 nnこれらの光子バンドギャップ材料は調整可能で、特定の光波長を遮断し、光通信における導波路、スイッチ、フィルタ、レーザー、鏡、抗反射デバイスなどに用いられる。 nn「中国の詩や芸術で長く称賛されてきたカワセミの羽は驚くべき光学特性を持つ」と共同著者のMaria Kokkori氏は述べた。「私たちの発見は歴史的材料の理解を深めるだけでなく、芸術的・科学的イノベーションの考え方や持続可能な材料の未来を再定義する」。 nn前例のないナノスケールの詳細で得られた発見は、2026年2月18日のAmerican Association for the Advancement of Science年次総会で共有された。
