ドラえもんの透明マントは実在する?原理について調べてみた!

みなさまこんにちは!

ドラえもんが好きすぎて秘密道具について調べているamuuです🐈

以前、ドラえもんのタイムマシンについて調査した記事を書かせていただきました!

タイムマシン ドラえもんのタイムマシンは実現できるのか?タイムトラベルの仕組みを調べてみた!

そこから秘密道具について調べたくてうずうずしていた私…笑

そこで本日はドラえもんの秘密道具の中で人気度が高い、透明マントの原理について調べてみました📚✨

透明人間になれたら、みなさま何をしたいですか??
私は…ここではいえないことをしてみたい😂

そしてなんとなんと!!透明マントはほぼほぼ完成しているんですよ〜!!

ちなみに実物の透明マントの写真はこちら💁🏻‍♀️

photo by Ken Straiton

こちらは透明マントを開発した、東京大学先端科学技術研究センター教授稲見昌彦さんという方が、透明マントを着ている様子です!

稲見教授は「サンタクロースは信じていなくても、ドラえもんはずっと信じていた」というなかなか面白いお方!

この東大の超有名研究者である稲見昌彦さんが、どのようにして透明マントを開発したのかまとめてみましたのでよろしければご覧ください✨

透明マントの原理はカメレオン?

まずは透明マントの原理について解説していきます。

実は先程の写真で見た透明マントは「カメレオンのように周囲に溶け込むことで、透明化しているように見えるマント」というものです。

この技術のことを、専門用語で光学迷彩と言います!

実は私たちがイメージするような透明人間とはちょっと違い、体が透明になれるわけではありません笑

つまり大まかに透明マントの原理を説明すると…

  1. あらかじめ周囲の背景映像を撮影する
  2. その背景映像をマントに投影する
  3. マントの中の人間が背景に溶け込む

という流れで光学迷彩を可能にしています!

なんだかマジックショーのようですね笑

https://www.kyocera.co.jp/rd-openinnovation/journal/moeye_sf.html

つまりこの光学迷彩を利用した透明マントを実現するには、周囲の景色をマントに投影する必要があり、必然的に周囲に溶け込んだかのような、非常にリアリティのある映像を映し出せる素材が必要になります。

これこそが、次に説明する「再帰性反射材」と呼ばれるものです!

透明マントの素材は再帰性反射材!

透明マントの原理について理解したところで、次は実現するための素材についてお話ししていこうと思います!

先程の稲見教授が羽織っていた透明マントの素材には「再帰性反射材」という、あまり一般人が聞き慣れない素材が使われています!

実は光には3種類の反射があり、乱反射鏡面反射再帰性反射に分けることができます!

大まかにこの3種類についてまとめると、以下のようになります!

乱反射(拡散反射)
乱反射
一般的にそこらへんにあるもの全てに当てはまる反射です。
その名の通り様々な方向へ光が分散して反射することを言います。
 
例えばライトで壁を照らしても、眩しいと思うことはないですよね👀
 
それは光が様々な方向に分散して反射している=乱反射しているからなんです!
鏡面反射
鏡面反射
鏡面反射とは、入射角と反射角が同じ反射のことです。
 
つまり…
光を正面から当てれば正面に、
光を斜めに当てれば反対方向の斜めに反射される光のことを
鏡面反射と言います!
 
水面に逆さまの景色が映る様子なども、鏡面反射の一例です♪
再帰性反射
再帰性反射
ガラスなどを使って光を屈折させることで、光が発せられた方向(光源)に対してそのまま反射すること。
 
再帰性反射材が身近に使われている例として、工事現場の作業員が来ている服などがあげられる。

https://www.l-m.co.jp/dictionary/reflective-tape/

つまり、再帰性反射材とは光が発生した方向へそのまま光を反射させるような素材のことを指します!

この再帰性反射材の中でも再帰性が高い素材を使うことで、より忠実にリアリティのある映像をマントへ投影できるようになり、透明マントを実現できるのです!

しかし映像を撮影してそのままマントへ映そうとすると左右が反転してしまいます!
これを解決する方法がマジックミラーです💁🏻‍♀️

透明マントの実現にはマジックミラーが必要!

次は透明マントの実現に必須な「マントに映像を投影する方法」について解説していきます!

普通に映像を投影すると反転してしまうため、あらかじめ反転させた映像をマントに投影する必要が出てきます。

ここで出てくるのがマジックミラーです!

マジックミラーとはハーフミラーとも呼ばれており、一方からは鏡、もう一方からは普通の窓のように向こうが見える素材のことを指します。
 
よく刑事ドラマの取調室にマジックミラーがあって、外から刑事が取調べの様子をこっそり見ているシーンがあるのですがご存知ですか?(昔の火曜サスペンス好き笑)
 
あれです、あれ!(語彙力0)
マジックミラー

つまり

高性能のビデオカメラであらかじめ背景画像を撮影する

マジックミラーの鏡面側で背景映像をプロジェクターで映し反射させ、マントに投影する

マジックミラーの窓側から見ると、マントをきている人物が背景に溶け込んで透明に見える

という訳です🌸

これをややこしい言葉で「再帰性投影技術」と言います!

https://www.kyocera.co.jp/rd-openinnovation/journal/moeye_sf.html

意外と簡単そうでややこしいです〜!!
 
というかあらかじめこの透明マント専用に映像が反転できるプロジェクターを用意して欲しい!!😂
もし透明マントが販売できるようになれば、そのようなプロジェクターが開発されるかもしれませんね♪

透明マントの原理まとめ

それでは長くなりましたのでまとめです!

  • 透明マントは体を透明にするわけではなく、光学迷彩(=カメレオンのように背景と同化できる)技術が応用されている
  • 透明マントには再帰性反射材という、映した映像がそのまま反射されるような特殊素材が使われている
  • 透明マントの実現には、マジックミラーを利用した再帰性投影技術が使われている
  • つまり透明マントの原理をまとめると、再帰性反射材の衣服を着用した被験者にあらかじめ撮影しておいた背景映像をマジックミラーで反射させて投影し、マジックミラー越しに被写体を覗くと背景があたかも透過したように見えるというものである

現在の透明マントには、マント以外に様々な準備や物品が必要です!

しかし今後この技術を応用し、様々な場所でマントを羽織るだけで透明に見える、より現実的な透明マントができる日がやってくるかもしれませんね!

(Googleマップなどを応用して、地図上の特定の場所で透明になれる技術とかできないのかしら??🤔笑)

もしも透明マントが実現可能になっても悪用されたらいけないでしょうし、一般人は使えないんだろうなぁ〜🥺
ちょびっとでいいから使ってみたいですよねぇ💓笑

それでは本日もご覧いただきありがとうございました!

それでは、またお会いしましょう〜👋

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