タマムシの輝きの元は多層膜構造だった

タマムシの写真

タマムシの写真

子供の頃、美しい色をしたタマムシには驚きました。夏の日の夕暮れ時に、明かりを求めて家の中に飛び込んできたタマムシがいましたが、現在ではタマムシを見たことがない子供たちの方が多いでしょう。

そんなタマムシは、金属光沢のようなキラキラした色彩を放っていて、まるで宝石でした。タマムシの金属光沢について調べたところ、タマムシの輝きの秘密は、色素ではなくて、体を覆っている多層膜構造によるものだということでした。

タマムシの光沢の秘密について判ったことを、次に紹介します。

 

タマムシの外皮構造

タマムシの外皮は、透明な薄い膜が何枚も重なる構造をしていました。このように薄い膜が重なっているところに光が通ると、特別な反射が起こって、金属的な光沢を生じるようです。

そして、このような発色の仕方を「構造色」と呼びます。

構造色ってどんなものなの?

光の波長くらい薄い膜を重ねたものを想像して下さい。これ程の薄い膜に光を当てると、膜の上で反射する光と膜の下面で反射する光が影響し合うため、波長光に色がついて見えます。

これと同じ現象は、CD面の反射光沢や、シャボン玉で見られます。CDでは、録音された音の信号が小さな穴のパターンとして並んでいて、ここに反射した光が影響し合うことで波長光が発色しています。

シャボン玉は、水と石鹸などの薄膜構造のために同じように反射する光が影響して、きれいな光沢が見えるということです。

『光の波長の長さは?』

光は、波の形をしていて、山と谷を繰り返しながら進んできます。
そして、波長というのは、波の山と山、もしくは谷と谷の間の長さのことです。
光の波長の長さは、光の種類によってさまざまですが、人が見える「可視光」は、
400nm〜700nm(ナノメートル)の波長になります。

ここで、「1nm(ナノメートル)」というのは、10臆分の1メートルの長さのことです。
数字では、ピン来ないかもしれませんが、タマムシの外皮の膜の薄さは、
とんでもなく薄い膜であることは判って頂けたと思います。

古くから日本人を魅了したタマムシ

奈良の法隆寺にある、「玉虫厨子(たまむしのずし)」は有名ですが、私はあまり興味がありませんでした。ところが、今回、タマムシを調べて知ったのですが、この「玉虫厨子(たまむしのずし)」には、4,500匹ものタマムシの前翅が貼り付けられているそうです。

「玉虫厨子(たまむしのずし)」は、仏像やお経の巻物を納める入れ物ですが、これでは、ぜいたくな嗜好品(しこうひん)です。

当時は、いっぱい生息していたと思いますが、高い木の上にいるタマムシを捕まえるのは大変だったでしょうね。おそらく、権力の象徴として作られたのでしょう。

「玉虫厨子」が作られた本当の理由は判りませんが、古い時代から、タマムシは人々の心を魅了していたことは想像できます。

まとめ

タマムシの美しい金属光沢の正体は、色素ではなくて、タマムシの体の皮膚が薄い膜で作られているためでした。

タマムシの外皮は、とても薄い膜のために、表面と下地で反射した光が干渉(かんしょう)してしまい、さまざまな発色を作り出していました。

タマムシの外皮構造などの研究から、ステンレスやチタンなどの金属を発色させる技術が開発されていますが、色素を使った発色ではないことから、安全でリサイクルが簡単にできる、素晴らしい技術として活用されています。