１．レーザーは「食べられる」時代に？
レーザーというと、工業用の切断装置や医療機器、バーコードリーダー、通信技術などに使われる高精度で制御された光というイメージがあります。日常生活で意識することは少ないですが、実は私たちの生活の裏側を支える極めて重要な技術です。
そんな中、最近とてもユニークな研究成果が発表されました。それは、
「食品材料だけでレーザーを作ることができた」
というもの。これは単なる面白い話ではなく、今後の食品の安全性管理、個体識別、スマートパッケージング、さらには生体センサーへの応用が期待される、非常に革新的な技術です。
本記事では、話題の“食品マイクロレーザー”の仕組みから、なぜそんなことが可能なのか、どんな未来が期待されているのかを、初心者にもわかりやすく解説していきます。
２．「食品でレーザーを作る」とはどういう意味か？
まず最初に整理しておきたいのは、「食品にレーザーを当てる」のではなく、食品自体がレーザー光を発するということです。
通常のレーザーは、次のような要素で構成されています：
・発光体（Gain Medium）：外部からのエネルギーを受けて光を放つ物質
・共振器（Resonator）：光を内部で何度も反射させ、特定の波長の光を強くする構造
・励起源（Pump Source）：光や電気などでエネルギーを与える装置
今回の研究では、これらすべてを食品由来の材料で代用し、実際にレーザー発振を成功させています。
３．どんな食品が使われているの？
研究では、日常的に使われるさまざまな食品材料が用いられています：
| 要素 | 代替素材（食品） | 解説 |
|---|---|---|
| 発光体（色素） | ビタミンB₂（リボフラビン）、葉緑素、ターメリック、ベタレインなど | これらの天然色素は蛍光性を持ち、光を吸収・再放出する性質がある |
| 共振器 | ゼラチン、寒天、ミツロウ、オイル | やわらかく成形しやすく、球体や膜構造に加工できる |
| 反射層（光閉じ込め強化） | 食用銀箔など | 内部で光を反射させるために使用される |
これらの食品材料は、加工してマイクロサイズの球状・ドロップレット構造にすることで、光の共振器として機能するように設計されています。
４．どうして食品でレーザーができるの？
ポイントは、「色素が光る」こと、そして「光を閉じ込めて強める構造が作れる」ことです。
食品色素には、光を吸収して再放出する蛍光性を持つものがあります。これに、球状や層状の構造を持つゼラチンや寒天と組み合わせると、光が中でバウンドして増幅されるようになります。
この仕組みは、光を内部で何度も反射・増幅させて特定波長のレーザー光を発生させる、いわゆるマイクロ共振器レーザーと同じ原理です。
つまり、「ゼラチンの中にビタミンB₂を混ぜて丸める」といった、ごくシンプルな工程でも、マイクロスケールであればレーザー発振が可能なのです。
５．どんな種類のレーザーに分類されるの？
この“食品マイクロレーザー”は、以下のように分類できます：
| 分類名 | 特徴 | 該当性 |
|---|---|---|
| 液体レーザー（Liquid Laser） | 色素を含む液体やゲルを媒質に使う。波長可変性が高い。 | 食品材料はゼラチンや油など柔らかく液体的性質を持つため該当 |
| ソフトマター・レーザー | ゲル、液晶、コロイドなど“やわらかい”素材を使用 | 寒天やゼラチン、オイルなどがまさに該当 |
| マイクロ共振器レーザー | 小さな球やドロップレットが光共振器として機能 | 食品成分がマイクロサイズの共振構造を形成しているため一致 |
つまり、単なる液体レーザーではなく、ソフトマターかつマイクロスケールという新しいタイプのレーザーとして注目されています。
６．なぜわざわざ食品でレーザーを作るのか？
奇抜な実験のように見えるかもしれませんが、実は非常に実用的な可能性を秘めています。
①食品の個体識別やトレーサビリティ
食品にマイクロレーザーを埋め込むことで、その食品が正規品かどうかを**“光で判定”**できるようになります。レーザーの波長や発振パターンをバーコードのように使えば、偽装防止や出荷ロットの識別に使えます。
②スマートパッケージング・鮮度チェック
特定の色素はpHや温度に敏感で、状態が変わると発振波長も変化します。つまり、食品が劣化していないか、冷蔵状態が保たれていたかなどを、レーザーの発振状態で検知できるのです。
③医療・生体センサーへの応用
最大の魅力は「安全性」です。食品材料で構成されているので、体内に入れても問題がありません。将来的には、食べられる体内センサーや、分解される医療用レーザー装置などへの応用も視野に入ります。
従来の「レーザーで検査する」技術との違い
| 観点 | 従来のレーザー応用 | 食品レーザーの革新性 |
|---|---|---|
| 検査方法 | 外部から光を照射して反射・透過を解析 | 内部から光を出して検出 |
| 大きさ | 大型の測定装置が必要 | ミクロサイズの発信体を内蔵可能 |
| 対象物との関係 | 接触できない（非破壊検査） | 食品に埋め込める・一緒に食べられる |
７．おわりに
今回紹介した“食べられるレーザー”は、ただの面白研究ではありません。
レーザー技術に「安全性」「柔軟性」「低コスト」「環境負荷の低さ」といった新しい価値を持ち込み、食品・医療・IoTセンサーなどの分野に新しい風を吹き込む可能性があります。
未来では、ゼリーの中に埋め込まれた微小レーザーが、「これはオーガニック認証済みですよ」「消費期限が近づいています」と光で教えてくれる時代が来るかもしれません。
出典： 「Microlasers Made Entirely from Edible Substances」
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202500497
