光の可能性

質問

一般的に機械などを動かす場合、電気のエネルギーを使いますが、将来的に光のエネルギーを使って機械を動かすといったことは可能なのでしょうか？
また、光が将来、どのように役立つのか可能性をおしえていただけますでしょうか？

回答No.8

sekisei · ベストアンサー

光を使って直接物を動かすものに光ピンセットというものがあるようです。
光はその進行方向に運動量を持っています。
光が水に斜めから入射すると屈折するため運動量が変化することになり、その際水は反作用を受けています。
コップの水レベルだとその受ける反作用は小さすぎますが、微小な水滴（細胞レベルの大きさのようです）ではそれが十分な力となって光の当て方を調節することで水滴をある一点に固定したりすることが出来るようです。
（固定するので動かしてないですが・・・）

いずれにしても大変軽いものにしか適用できないようです。

（イメージしやすいように水滴を例にしましたが、多分こんなに小さい水滴はすぐに蒸発すると思います。一般的には細胞などに対して使われるようです）

http://nohmi.ns.saga-med.ac.jp/kaisetu/iryou_kougaku/tweezer/
http://unit.aist.go.jp/shikoku/technology/tunnel.html

回答No.11

First_Noel

＃９です．
思い出しました．
「レーザー冷却」と言う技術があります．
参考ＵＲＬのウィキペディアをご参照下さい．

又，これの応用で反物質を製造して貯蔵するとき，
反物質は壁に触れると物質と対消滅してしまうので，
この技術で原子の動きを殆ど止めてしまうことで貯蔵することが研究されています．
（「冷却＝温度を下げる」とは，「原子の動きを遅くする」と言うことです．）

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%B6%E3%83%BC%E5%86%B7%E5%8D%B4

回答No.10

kussetsu

機械を動かすというものじゃありませんが、光を止める技術をつかって記憶媒体をつくるという技術が実現可能な時代になりつつあるようです。

参考URL：

http://www.nikkei-bookdirect.com/science/page/magazine/0110/light.html

回答No.9

First_Noel

＃６さまのを更に未来的に発展させたものに「光子ロケット」があります．
簡単に言えば，強力な光を発生させ，放出する光子の運動量を推進力に変換する推進方式です．
但し実現するのは１０００年単位の未来でしょう．

回答No.7

Scull

光のエネルギーを直接利用するというと、焚き火に当たってあったまるとか、天火で料理を作るとかですかね・・・（赤外線）。
そういえば昔、太陽熱の温水器とかありましたね。

紫外線になると、殺菌のために天日干しにするとか・・・。

「直接光を」という条件からすると、後はNo.6さんのソーラーセイル。太陽光発電は「電力に変換していて直接利用じゃない」のでダメでしょう。

日向ぼっこでもしますか？

お礼

ご回答ありがとうございます。つまり電気あっての光ということですね！？

回答No.6

tadys

ソーラーセイルというのが有ります。これは、宇宙空間で大きな帆を張って太陽の光を反射することで宇宙船を推進しようというものです。

日本では、木星に宇宙船を送ろうという計画が立案中です。

参考URL：

http://www.isas.ac.jp/ISASnews/No.288/mission-05.html

回答No.5

sanori

ご質問文の「光のエネルギー」の定義が不明なので、解釈が色々できそうですが、
「太陽光」のエネルギーを利用するということでは、その熱エネルギーを給湯や暖房に利用する方法は現存するそうですし、うまくやれば、小規模な動力源ぐらいにはなるんじゃないでしょうか。
太陽光エネルギーを熱以外のエネルギーに変換する有効な手段としては、すでに他の方々が回答されている通り、やはり半導体の性質を利用した太陽電池になります。
まー、太陽光は核融合から生まれているエネルギーなので、ある意味、原子力なんですけど。（笑）

光を光のまま処理するという意味では、「光回路」という言葉があります。
例えば下記リンク
http://www.tytlabs.co.jp/japanese/review/rev341j.html
の中の「31 ポリマー光回路と応用」を参照。

光を光のまま・・・で、もう一つ思いつきましたよ。
液晶ディスプレイのバックライトの光を太陽光にしたら、どうですかね？
・・・あ、反射型の液晶が、そもそもそういうことか。（笑）

回答No.4

spring_f

光エネルギーの活用では太陽電池発電が一般的です
発展途上国で電気がとおっていない地域での発電手段として使われています

エネルギー変換ではないですが、光をミラーとか導波板を利用して、ビル内照明に使用されています

そのほかでは光触媒も光エネルギーの使用方法のひとつです

お礼

ご回答ありがとうございます。非常に参考になりました。光触媒について調べてみたいと思います。

回答No.3

pineville

地上だと曇りの雨の日もありますが、宇宙なら常に晴れで土地（？）も無限で環境問題も無いですからね。
ただソーラー発電システムを打ち上げるコストやらビームを送受信する技術やら
地上の人々にマイクロ波の影響は無いの？　といった点でまだ実現までに乗り越えるハードルは多そうですが。

電気で動く機械である限り、元の資源が石油でも風でも水でも光（電磁波）でも電力に変換しなきゃならないわけで、
”光そのもののエネルギーを利用する”というのはなかなかイメージが難しいですね。

※なんかURL上手く貼れなかったのでこちらを。

参考URL：

http://ldm-rg.com/public/4thLDM-Kyoto-HM.pdf

回答No.2

pineville

大気圏外で発電した電力をマイクロ波（波長の短い光）のビームで地上に送って利用するという構想があります。

参考URL：

http://www.google.co.jp/search?hl=ja&q=%E5%AE%87%E5%AE%99%E5%A4%AA%E9%99%BD%E7%99%BA%E9%9B%BB&btnG=Google+%E6%A4%9C%E7%B

お礼

ご回答ありがとうございます。やはり、光そのもののエネルギーを利用することは不可能なのですね！？
ただ、大気圏で作った電力をマイクロ波で地上に送って使うことのメリットって何なのでしょうか？

回答No.1

poponponpo

現在実用されている「太陽電池」や二酸化チタンなどの「光触媒」が有名ですね。
光そのものを推進力として使う宇宙船も考えられていますが、動力として地球上で使うには空気抵抗等の抵抗があるため、実用は無理だと思います。

参考URL：

http://hotwired.goo.ne.jp/news/technology/story/20050617301.html

お礼

ご回答ありがとうございます。やはり光から電気というのが一般的なのですね。ありがとうございました。