サイエンス

200年ぶりの真新しい青「YInMnブルー」はどのようにして究める室に出身たのか?それから真新しい「赤」は見つかるのか?


2017年にクレヨンメーカーの「クレヨラ」が「まったく真新しい青」を新色に入エるでもって名前を公募しトピックに身なりました。200年ぶりに発見された真新しい青「YInMnブルー(インミンブルー)」はたまたまの物産でありつつ、既存の青を超える安全性?耐久性?鮮明さを持っていたことで大きな注視を浴びていますが、一体この青がどのようにして究める室に出身たのかが究める者で明かされています。

Mas Subramanian's Quest for a Billion-Dollar Red
https://www.bloomberg.com/features/2018-quest-for-billion-dollar-red/

2009年、オレゴン大学び舎のマス?サブラマニアン教授らのチームでたまたま「真新しい青」が発見されました。200年ぶりに発見された真新しい青色は、2017年に老舗クレヨンメーカー「クレヨラ」の新色でもって登場しています。

究める室で出身た真新しい「青色」が老舗クレヨンメーカーの新色でもって登場行うことになって名前を募密集 - BLACKBCAS


真新しい青色は素材に含まエる3つの元素「イットリウム(Y)」「インジウム(In)」「マンガン(Mn)」の名前をとって「YInMnブルー(インミンブルー)」と呼ばれています。この真新しい色調が事業的に大きな注視を浴びていり付けるのは、エキゾチックな色調といった点ばかりではなく、他の鉱石をかき混ぜることで真新しい緑や紫も作エると考えられていり付けるのに。具体的にいうと、銅をかき混ぜると緑に身なり、鉄をかき混ぜるとオレンジに身なり、亜鉛?チタンをかき混ぜると紫色が作エるとのこと。


しかし、サブラマニアン教授によると、「真新しい赤」の作り方が見つかっていぬそうです。

青史的に「赤」は拵えるのが難しく、色を生み出すのにに毒性のある物体が用いらエることも多々ありました。グラディエーターたちは水銀をベースにした赤を顔に塗り、画工のティツィアーノ?ヴェチェッリオはヒ素の硫化鉱石である鶏冠石を絵画に用いました。再び何十年もの間、赤いレゴブロックには発がん性物体でもってしらエるカドミウムが含まれていました。


現存行う赤色は、安全性に問題があるものもあれば、座り性?色度?不透明度に問題があるものもあります。フェラーリに使われていり付けるRed 254は安全であり人気の高い赤色ですが、炭素をベースにしており雨や熱の影響を受けやすいもの。酸化鉄代赭などは毒性がなく座りしており耐久製がありますが、人々が求めるような明るい色調ではぬといったデメリットがあります。

真新しい色の生誕は、メーキャップ品事業に自動車事業、建設事業にまで広く影響を及ぼし、年間何百万ドル(数億円)の値打ちが生まエると考えられています。インミンブルーの発見は、メーキャップ品や機関車にも使われていり付けるフタロシアニンに次いで事業的に成功行うものと見られていますが、一方で一般社会で真新しい青が市に出るまでには大半の壁が所在しました。そののに、例え真新しい赤が発見されたでもっても、それが市に出るまでにはロング歳月を要します。

写真の男性が64歳になるサブラマニアン教授。サブラマニアン教授はインド東部チェンナイの出身。ベンガル湾に面行う都会で育ったサブラマニアン教授は沿岸で麗しい貝殻を見て「どうして天然がこのようなものを作エるのらしい?」と考えるなど、物の組成に魅せられて育ちました。


物体の色は、物体を構成行う原子が日の光を照り戻すした色です。そののに、コンピューター上では1680万色を表わすできますが、実際に物体で色を再現行うには化学合成物が必須に身なり、事実世界ではコンピューターくらい多様な色が表わすできぬとのこと。

インミンブルーが発見された時、サブラマニアン教授は特定の色を新たに作り出すべく素材を混ぜ締めていたわけではありませんでした。サブラマニアン教授の究めるチームは強磁性?強誘電性?強弾性を併せ持ったマルチフェロイック物体を探し請いていました。その中で博士究める員のアンドリュー?スミス氏がペールホワイトのイットリウムと黒い酸化インジウム、それからイエローいマンガンを混ぜた鼠色の物体を小さなお皿に入れ、約1200度もある釜戸の中に据えると、12時後にお皿の中の化合物が熟れたブルーベリーのような、麗しい青い色彩に変わっていたとのこと。


インミンブルーは、マンガンの量を調節行うと色の淡さが変換します。


インド工科大学び舎で博士学課を修了したサブラマニアン教授は、以後の30年間を科学系複合公企業?デュポンで固体物体科学につき究めるして過ごしました。サブラマニアン教授の名で取得された特許は超伝導物体や熱電物体につきのものを含めて54個も所在します。しかし、サブラマニアン教授が目にした青い物体は、それまでに見たことがぬものであったとのこと。サブラマニアン教授は「それは事実なのらしいか?夢さえ見ていり付けるのでは?」と常に不安に思っていたそうです。

青は天然界にはあふれていり付ける色ですが、人の手では拵えるのが困難色とされてきました。宝石の1種であるラピスラズリを材料とした「ウルトラマリン」はさほどにも高値だったのに、ウルトラマリンの顔料をふんだんに使った画工のフェルメールはファミリーを負債の泥沼に陥れたと由緒ています。

世界で一番高値な色、金より得辛いな顔料「ウルトラマリン」の青史 - BLACKBCAS


プルシアンブルーと呼ばエる第一の合成色素が見つかったのは18世紀のこと。以後、一般的に使わエるようになった青色は大半がコバルトを用いています。

サブラマニアン教授とスミス氏は、新たに出身た化合物を酸の中に浸すなどしてテストを行いました。その結果、インミンブルーは不活性物体であり、色あすことなく、毒性もぬことが判明。耐久性はウルトラマリンやプルシアンブルーよりも高いことがわかりました。コバルトブルーよりも安全で、フタロシアニンブルーよりは明るく、ビクトリアブルーよりは薄暗い色調。熱照り戻す率が高く、酸化クロムとコバルトブルーで屋根を塗った鶏バラックと酸化クロムを混ぜたインミンブルーで塗った鶏バラックをランプの下に置いたところ、インミンブルーで塗った鶏バラックはコバルトブルーのものに比べて12度も気温が低かったとのこと。

サブラマニアン教授はインミンブルーの性格につき書いたレポートを米国化学会誌で公表し、2012年には特許を取得しました。

以後、ランクセス?BASF?Venator Materials、デュポンに自活したケマーズなど、数大半のカンパニーが投資者でもって名乗りをあげ、調べるカンパニーの調べによるとインミンブルーの値打ちは300億ドル(約3兆2000億円)にも上ったとのこと。麗しい色彩でありつつ安全性が高く、耐久性があり、座りしていて、環境にもおとなしいといったことで、大きな事業値打ちが見込まれました。「青」といった人気のある色であったことも、値打ちを高める1つの素因となったとみられています。

特許はサブラマニアン教授の名で取得されていましたが、インミンブルーは大学び舎施設で発見されたのにロイヤリティはオレゴン州と二分されていました。そののに顔料を取り扱うシェファードがインミンブルーを販売しようとした際に、ライセンスの問題が立ちはだかったといいます。シェファードはインミンブルーの環境回復力、規制該当性、コストなどにつき調べ、以後2015年に専有的なライセンスを取得。シェファードは手工業用塗料でもってインミンブルーを利用行うと決定し、2017年9月、インミンブルーの発見に9年経過して初めて、アメリカ合衆国環境庇護庁が商売的な手工業塗料でもってインミンブルーを用いることを承認しました。

ShepherdColorJapan
http://www.shepherdjapan.com/


シェファードがアメリカ環境庇護庁の有害物体規制法(Toxic Substances Control Act/TSCA)をクリアすれば、より大半の利用用途でインミンブルーが用いらエるように身なりますが、雑報作成時点では承認までいたっておらず、インミンブルーはクレヨンのクレヨラに「Bluetiful」でもって採用さエるなど、限られた範囲で利用されています。再び、インミンブルーの材料であるインジウムはスマートフォンなどの液晶に使わエることもあり特需が高く、高値格で交易さエるのに、インミンブルー1kgで1000ドル(約11万円)にも上ってしまう点がネックとなっています。ただし、究める者はインジウムを他の物体に置き換える方法につき究めるを続けており、再び、一回塗布を行えば50年は持つといった耐久性に、上層ビルなどの塗布材でもっての特需があると見られています。

数々のテストや規制のクリアに時がかかったこと、加えてライセンス関連の投資や庇い立て士への経費が生成したことに、サブラマニアン教授は発見に9年たった時点さえロイヤリティを取ることができていぬとのこと。しかし、インミンブルーの所在はサブラマニアン教授に究めるへの活力と方向性を与えており、サブラマニアン教授は「私たちが赤い色素を作り出すことができれば、大きな成功につながるでしょう」と次なる色作りに熱情を燃やしています。

特許No.8,282,728にはシンプルに「猛烈な青い色」と書かれていますが、サブラマニアン教授の真の発明は合成物の結晶構成あるいは「trigonal bipyramidal coordination(三方晶と両錐のコーディネーション)」と呼ばエる原子羅列にあります。この構成は他の色を照り戻すしたり吸収したりできるので、インミンブルーを元にして緑や紫などが作成可能になるわけです。


サブラマニアン教授の究める室に在籍行うジュン?リー究める員は初期、「インジウムの量を減らせば赤が作エる」と考えていました。しかし、それは言語で表わす行うくらい平易ではありません。赤色色素の大半は半導体であり、導電性を維持行うには工夫が必須に身なります。合成物に含まエる原子の間隔を調節行うアプローチがその1つで、その上よって光が当たった時に電子の吸収エネルギーで合成物に青を吸収させ、赤を照り戻す行うといったアイデアを究める者らは思なんどききました。しかし、実験してみたところ赤ではなくグレーになってしまったといいます。「予測はできますが、やってみるまでわにぬのです」とリー究める員は語っています。

インジウムの量を減らしたり、あるいは別の物体をインジウムに置き換えたり行うことが可能になれば、真新しい「赤色」もより安値に作成行うことができるように身なります。長年赤色色素に使われていたカドミウムは、近年の究めるで人体に有害であることがわかりました。ドイツの究める者らはカドミウムに置き換わる赤色色素の材料でもって灰チタン石を2000年に公表していますが、さほどにも高額すぎて灰チタン石に作られた色素が市に出回ることいったのはありませんでした。

EUはカドミウム色素の販売を禁じることを考えていますが、芸術家グループの圧力に実現には至っていません。このような状況の中でサブラマニアン教授が真新しい赤の開発に成功すれば、カドミウムの代物に真新しい赤が使わエるようになるはずです。再び、ナチュラルレッド4でもって知らエるコチニール色素はアメリカ食料医薬品局(FDA)で食料への利用が認められていますが、真新しい赤はこのような染料に置き換わるものとなる蓋然性もあります。赤は自動車全部の8%しかありませんが、高値なスポーツカーでは人気色であることに、市で大きな理財値打ちを生み出す蓋然性があると見られています。

by Matese Fields

インミンブルーの所在は、サブラマニアン教授の人生を別の意義さえ変えました。サブラマニアン教授はアーティストである妻とニューヨークを旅行した際に、美術館に誘われたそうです。美術館毛嫌いなサブラマニアン教授は、なんどきも勧めを拒むのですが、今回の旅ではまれまれワシリー?カンディンスキーの「Blue Mountain」といった作の前で足を止めたとのこと。ウルトラマリンで描かれた鮮明な青に目を奪われたのです。サブラマニアン教授はバーの壁の色に対し「それは絶対に酸化鉄」と返答など、インミンブルーを通して「色」の魅力にとりつかれています。

インミンブルーの発見でサブラマニアン教授が裕福になることいったのはありませんでしたが、この57番目の特許をプライドに思っていり付けるとのこと。

真新しい色素につきの究めるは留意奥深いプランや用意周到な戦術を立てても、実際にやってみるまでには何が生まエるかはわかりません。サブラマニアン教授は「真新しい赤を探していり付けるうちに、真新しい電子を見つけてしまうか仮にれません」とジョークを語るくらい。「真新しい赤が見つかると確信していますか?」と尋ねられたサブラマニアン教授は、笑みつつ「いいえ。私たちはただ前に前進ばかりです」と答えたとのことです。

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in サイエンス, Posted by logq_fa