透明な「金属」

質問

仕事中ふと思ったのですが、透明な「金属」って作れないものでしょうか。
私に知識がないだけで、ひょっとして存在していたら情報をいただきたいのと、もしなければ作れるものなのかどうかを教えていただきたいと思います。
「金属」と言う定義も知らないもので、たとえば透明な鉄（鋼）とか透明なアルミなどが作れないものでしょうか。
よろしくお願いいたします。

回答No.6

Mr_Holland · ベストアンサー

ちょうど別の質問があって金属の反射について調べていました。
　そこで、金属が光を反射する主な要因は、金属内の自由電子がプラズマ周波数という紫外線領域の周波数で振動しているからだということが分かりました。
　プラズマ周波数より低い電磁波が入ってくるとすばやく振動している自由電子が弾き飛ばしてしまうようです（イメージとしては、「お嬢さん、お入んなさい」の縄跳びの縄がぶんぶんと速く回りすぎていて、いつ入ってもぶつかってしまうような状態。）
　逆に、ガンマ線のようにプラズマ周波数より高い周波数の電磁波が入ってくると、ほとんど透過してしまいます。もっとも透過を防ぐ鉛でも10cmの厚さがないと通り抜けてしまうそうです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%94%BE%E5%B0%84%E7%B7%9A

　したがって、「透明な金属」を作るためには、素人考えですが、プラズマ周波数をぐんと下げて、赤外線領域以下にすればよいと思われます。
　プラズマ周波数は電子密度の平方根に比例するようです（他には変数はないようです）。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%A9%E3%82%BA%E3%83%9E%E6%8C%AF%E5%8B%95
　そこで、電子密度を大幅に下げた金属を開発すれば「透明な金属」ができるように思われます。（どうしたら電子密度を大幅に下げることができるのかは分かりませんが。）
　ただ、もしこのような金属ができたとしても、電子密度が低いので当然、電気抵抗は大きくなり、熱伝導性も悪くなることは避けられないでしょう。このときに金属として期待している属性が悪化すると意味がなくなりますが。

　ちなみに、プラズマ周波数について調べるきっかけになった質問のURLを張っておきます。よかったら参照してみてください。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2702092.htmlのANo.3です。

お礼

アドバイスありがとうございました。

電磁波の周波数によって「金属」を「透過」したり「反射」したり・・・原理が大変良くわかりました。
仮にプラズマ周波数を下げることができても、その弊害として金属としての性能が低下するわけですね。
難しいものですな！。

でも可能性としてはありそうなので、また夢が膨らみそうです。

いろいろな情報を大変ありがとうございました。

回答No.8

ebikichi

蒸発した金属は透明に近いのでは？

お礼

アドバイス、ありがとうございます。

私が知りたかった内容とは厳密には違いますが、「蒸発した金属」と言う発想に驚かされました。
私から見れば、「なんという柔軟な発想なんだ！」と思います。
前の方と同様、「なるほど！」と言う感じです。

私が知りたい内容からすると、蒸発した金属が透明に近いのは、薄膜と同じ理由と言うことでよろしいでしょうか。

短い文ではありましたが、大変勉強になりました！。
ありがとうございました。

回答No.7

noname#26663

あみはだめなの？
「あみ」＾＾

真空管のグリッド。ーー；

これなんぞ通過する。
しかも１万倍に増える。＾＾
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E9%9B%BB%E5%AD%90%E5%A2%97%E5%80%8D%E7%AE%A1

お礼

アドバイス、ありがとうございます（笑）
・・・失礼しました。

ちょっとユニークな内容だったので、思わず心が癒されました！。
と同時に、「見方を変えてみればァ？」と言われているような感じを受けました。
別の意味で刺激をいただき、「なるほど！」と思え、勉強になりました。

失礼な内容の御礼になったかも知れませんが、また質問した際、回答をお願いしたいと思います！。

ありがとうございました。

回答No.5

Ichitsubo

酸化インジウムや酸化マグネシウムは金属ではありません。金属の酸化物(早い話が錆)です。これまで金属に含めていたのでは、食塩こと塩化ナトリウムまでは中に入れてしまわなくてはならなくなるでしょう。

金属というのは原子が「金属結合」で結びついている状態の物質を言います。この金属結合は各原子が「自由電子」を放出し、結晶全ての原子で共有し合うことで起こる結合です。この自由電子の存在のため、金属は光沢や電気伝導性などを持ちます。
光沢があるということは光を強く跳ね返すと言うことです。つまり、金属に当たった光はその殆どが跳ね返され、透過するものは殆どありません。(紙や油とアルミ箔を比べてください)。従って、金属といえば光を殆ど透過させない不透明性の高い物質でもあります。

お礼

回答ありがとうございます。

金属の「定義」と言うものを始めて知りました。
「なるほどッ！」と言う感じです。
・・・金属の「酸化物」は金属ではなく、単なる「錆」と言う物質に変わるのですねェ。

と言うことは、透明な「金属」は製作不可能？と言うことでよろしいでしょうか。
やはり無理なのでしょうか。

いろいろとありがとうございました。

回答No.4

rulua

No.3です。
透明な金属を付けているのではなく、
薄く膜を付けることで透明さを出す。
ですね、正しくは。

お礼

ご丁寧にありがとうございます。

やはりそうなんですねェ！。
「透けるほど薄い」と言うことなんですね。
やはり「夢」の物質なんですかねェ・・・。

ありがとうございました。

回答No.3

rulua

透明な金属ってどこまでを透明と定義するかってのもありますけど、有名なところでは液晶テレビに使われていますよ！
液晶テレビは画面全体に透明な金属が薄く付けられています。
使われているのは酸化インジウム。新しい材料では酸化マグネシウムも出てくるのかな？

お礼

回答ありがとうございます。

まったく知りませんでした。
「酸化インジウム」、早速調べてみたいと思います。

・・・でもこれも厚さを厚くすると「透明」でなくなるのではないでしょうか。
合わせて調べてみたいと思います。

ありがとうございました。

回答No.2

noname#160321

金の薄膜は透明です、ただし赤い色の光になります。
他の金属はそれほどの延性、展性がないので通常光は通りません。
「金属」の定義と「透明度」の間には緊密な関連があるのですが、誤解を与えずに説明する能力がないので省かせてください。
m(_ _)m

お礼

「あっ、やっぱりこのような回答をいただいてしまったかァ～」
と言う感じです。
大変申し訳ありません。
やはり質問文の中に書いておくべきでした。反省します。

「金」の展延性については知識があり、薄膜についても知っていました。
「金」の薄膜については、単に原子の数が少ないために光が透過するので、薄膜を複数枚重ねると、やはり「透明」とは言えません。

私の不手際で御手数をお掛けし、大変申し訳ありません。
ありがとうございました。

でも是非、その「金属」の定義と「透明度」の間の緊密な関連と言うのを聞いてみたいです！。
機会があればよろしくお願いいたします。

回答No.1

takuranke

４つ目の質問に答えが出ていますが、
私には難しくて解りません、
結論としては、現状では出来ないようです。
この先科学技術が発達したら出来る感じは受けます。
http://www005.upp.so-net.ne.jp/yoshida_n/qa_a40.htm

お礼

アドバイスありがとうございます。

確かに教えていただいたところに書いてある内容は、私にも難しいものでしたが、可能性としてはないわけではないことがわかりました。
合わせて、物理学的な金属の定義もわかりました。

重ねて御礼申し上げます。
ありがとうございました。