構造色ナノ粒子インクのインクジェット印刷に成功 ~色素を用いない新しいカラー印刷技術~

2026-04-06 神戸大学

神戸大学の研究グループは、色素や顔料を用いずに発色する「構造色ナノ粒子インク」を開発し、インクジェット印刷によるカラー画像形成に成功した。シリコンナノ粒子の粒径制御により特定波長の光を散乱(Mie共鳴)させることで発色し、高い耐光性・耐熱性を実現。粒子を樹脂中に分散させることで角度依存性の少ない安定した色表現が可能となり、三次元物体への直接印刷にも対応した。さらに反射と透過で異なる色を示す特性も確認され、表示デバイスや偽造防止などへの応用が期待される。

構造色ナノ粒子インクのインクジェット印刷に成功 ~色素を用いない新しいカラー印刷技術~
構造色ナノ粒子インクを用いてインクジェット印刷したクジャクの画像。 ©Advanced Materials(2026)(DOI:10.1002/adma.202523036)(CC BY)

<関連情報>

ミー共鳴シリコンナノ粒子を用いた構造色インクジェット印刷 Structural Color Inkjet Printing With Mie-Resonant Silicon Nanoparticles

Hiroto Yamana, Haruki Tanaka, Hiroshi Sugimoto, Minoru Fujii
Advanced Materials  Published: 03 April 2026
DOI:https://doi.org/10.1002/adma.202523036

ABSTRACT

Inkjet printing of silicon nanoparticle (Si NP) inks and their inherent color asymmetry in reflection and transmission is demonstrated. The optical response of Si NP-dispersed films was initially analyzed using Monte Carlo simulations, which elucidated the physical origin of the asymmetric color appearance. Guided by these theoretical insights, water-based Si NP inks incorporating an acrylic resin were formulated and applied to inkjet printing. The printed films exhibited vivid structural colors with pronounced differences between their reflective and transmissive hues. Furthermore, multicolor patterns with tunable optical asymmetry were produced by employing Si NPs of different diameters. These results highlight the potential of Si NPs as scalable structural-color pigments for multicolor dichroic decorations in applications such as art, anti-counterfeiting, and semitransparent smart windows.

0504高分子製品
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