4000個の原子が整列！青いペンキを21GPaで超圧縮したら世界最長の「単原子電線」が爆誕した件

絵の具のチューブから最後の青い絵の具を絞り出そうと指先を痛めた経験はありませんか？ おめでとうございます、あなたも物理学の実験者です。しかし物質科学者たちが、そのありふれた青色顔料をダイヤモンドアンビルセルに挟み込み、大気圧の21万倍という超弩級の圧力でプレスしたところ、飛び散る絵の具ではなく、銅原子が4000個以上も一直線に連なった世界最長の「単原子電線」が誕生しました。

実験に使用されたのは、車の塗装や印刷インクに広く使われている身近な合成色素「銅フタロシアニン（CuPc）」です。常圧では、中央に銅原子が1個鎮座したフリスビーのような円盤状分子ですが、21ギガパスカル（GPa）を超える極限圧力を加えると、分子の整列ドラマが幕を開けます。

ナノエレクトロニクスの究極の夢は、電子回路の配線を原子1列の太さにまで微細化することです。しかし、むき出しの原子鎖は非常に壊れやすく、わずかな熱振動で丸まってしまうのが長年の壁でした。

青い顔料の天才的な点は、周囲を取り囲む有機リングが天然の「保護シールド」として機能する点です。銅原子の電線が周囲の有機被覆によって保護されているため、断線やショートを起こすことなく安定して存在できるのです。

スマホの中に21GPaの油圧プレスを搭載するのは当分無理そうですが、極限圧力を使えば、数十億円の露光装置でも作れない原子回路を自然が勝手に組み立ててくれることが証明されました。青い壁やポスターを見かけたら、その底力を思い出してみてください！