「世界最小のバイオリン」を英研究者が開発…クマムシより小さい顕微鏡サイズ

英国ラフバラー大学の物理学者たちが、ナノテクノロジーを駆使して“世界最小のバイオリン”と名付けたものを製作したと発表した。

そのサイズは、わずか長さ35ミクロン・幅13ミクロンで、人間の髪の毛の直径（通常17～180ミクロン）にも収まるほど小さく、愛らしい微小生物として知られるクマムシ（50～1,200ミクロン）よりも小さい。

プラチナ製のこのバイオリンは、見た目は精巧ながら、実際に音が出る楽器として機能するわけではない。顕微鏡でしか見ることができない微細なものである。とはいえ、作製の背景には深遠な科学的意図が隠されていた。

この試みは、ラフバラー大学に導入された新たなナノリソグラフィー（微細加工）システムの性能を示すためのテストプロジェクトの一環だ。同大学物理学部長のケリー・モリソン教授は「一見、遊びのように見えるかもしれませんが、この過程で得られた知見は、今後の研究にとって非常に重要な土台となっています」と語る。

同システムでは、光、磁気、電気など多様な手法で物質の応答を調べることが可能で、これにより次世代のコンピュータ技術やエネルギー変換技術への応用が期待されている。

この試みは、ラフバラー大学に導入された新たなナノリソグラフィー（微細加工）システムの性能を示すためのテストプロジェクトの一環だ。同大学物理学部長のケリー・モリソン教授は「一見、遊びのように見えるかもしれませんが、この過程で得られた知見は、今後の研究にとって非常に重要な土台となっています」と語る。

同システムでは、光、磁気、電気など多様な手法で物質の応答を調べることが可能で、これにより次世代のコンピュータ技術やエネルギー変換技術への応用が期待されている。

そもそも、なぜ「バイオリン」なのか。その理由は、英語圏のポップカルチャーに登場する「Can you hear the world’s smallest violin playing just for you?（世界一小さなバイオリンが君のために演奏しているよ）」という皮肉交じりのフレーズへのオマージュだ。

製作には、独ハイデルベルク・インスツルメンツ社製の「NanoFrazor」という最先端ナノ彫刻機が使用された。針のような加熱探針で樹脂の表面にパターンを「焼き込む」技術で、最終的にプラチナを蒸着してバイオリンの形を形成。この工程は全て密閉されたグローブボックス内で行われ、塵や湿気の影響を完全に排除する必要があったという。

研究チームが最終版を完成させるまでには、さまざまな技術を改良しテストしたため、数ヶ月を要したという。完成品はチップ上の埃ほどの大きさで、観察には高倍率のデジタル顕微鏡が必須だ。

現在、このナノリソグラフィーシステムは2つの研究プロジェクトに活用されている。

1つ目は、熱を用いた高速・低消費電力のデータ処理技術。研究者のネーミ・レオ博士は、「熱をコントロールし、それを利用して情報処理に活かす」新たな可能性に取り組んでいる。特定波長の光を熱に変えるナノ粒子を用いて、温度勾配による新たな機能を模索しているという。

2つ目は、量子材料を用いた磁気データストレージの進化。ファシル・デジェネ博士は、ナノスケールでも安定した磁気センサーの開発を目指している。これは、従来型のハードディスクに代わる高密度・高効率な記憶技術や、脳の仕組みに着想を得たコンピューティング分野での応用も視野に入れている。

ラフバラー大学の物理学者たちは、「世界最小のバイオリン」という遊び心あふれるプロジェクトを通じて、最先端のナノテクノロジーシステムとその可能性を実証しました。この研究は、未来のテクノロジーの基盤を築くための重要な一歩となるかもしれない。