黒く塗った球を見ると、私たちはそれが球だと簡単に分かる。光を受ける側は少し明るく、反対側は暗い。私たちの目は、こうした明るさの差から物体の曲面や奥行きを読み取る。

ところが、表面から戻ってくる光をほとんどなくすと事情が変わる。明暗の差が薄れ、三次元の物体が平らな黒い面のように見えたり、その場所に深い穴が開いているように感じられたりする。

2010年代半ばにVantablackが一般の注目を集めた理由も、単に黒色がより濃かったからではない。物体の形を見せていた光の手がかりを、ほとんど消してしまう表面だったからだ。

その材料に彫刻家アニッシュ・カプーアが関心を示した。精密光学や宇宙技術から生まれた超黒色が、芸術の素材になった瞬間だった。

黒い顔料ではなく、小さな炭素の森

初期のVantablackは黒いペンキではなかった。

中心となるのはカーボンナノチューブだ。炭素原子が非常に細い管状につながった構造で、多数の管を表面に立てると、顕微鏡では小さな森のように見える。

平らな表面に光が当たると、一部は吸収され、一部はすぐ外へ跳ね返る。カーボンナノチューブの隙間に入った光は、はるかに外へ逃げにくい。小さな構造にぶつかって向きを変え、別の構造に再び出会いながら徐々に吸収されていく。

黒い色素を増やしたのではなく、光が脱出しにくい道をつくったのだ。

Surrey NanoSystemsが公表した初期Vantablackの吸収率は約99.965%だった。この系統の技術はもともと、宇宙・光学機器で不要な反射光を減らすために開発された。その後、同社は噴霧できるS-VISも開発したが、一般の人が缶入り塗料を買って刷毛で塗るような製品とは違った。専門的な施工プロセスが必要な技術だった。¹

この表面を物体に適用すると、曲面から戻る光まで大きく減り、形を読み取りにくくなる。

カプーアが持っていたのは「黒色」ではなかった

Surrey NanoSystemsはカプーアと協業し、2016年、Vantablack S-VISを創作芸術分野で使用する世界独占権を彼に与えたと説明した。この権利は他の産業分野には適用されなかった。

Surreyはこの独占協業を実務上の選択だったと説明している。Vantablackが知られるようになると芸術家から依頼が殺到したが、本来エンジニアリング企業であるSurreyには、多数の芸術家と同時に仕事をする余力がなかった。同社は、光や空虚を長く扱ってきたカプーアが技術と相性のよい協業相手だと判断したと述べた。²

問題は、その協業に芸術分野での独占権が付いていたことだった。

インターネットでは話がずっと単純化された。

「アニッシュ・カプーアが世界で最も黒い黒を独占した。」

正確な表現ではない。カプーアが所有したのは黒色そのものではなく、特定企業が開発した技術を特定分野で使う権利だった。

だからといって、他の芸術家の不満が単なる誤解だったわけでもない。彼らが欲しかったのは普通の黒い絵具ではなく、それまで見たことのない視覚効果を生み出す新しい材料だった。しかし芸術分野では、その技術にアクセスできなかった。

英国の作家スチュアート・センプルもその一人だった。

センプルは2016年、自作の強い蛍光ピンク顔料Pinkest Pinkをインターネットで販売した。

条件が一つあった。アニッシュ・カプーアには売らない、というものだった。

最初は冗談と作品の中間のようなプロジェクトだった。ところが注文が殺到した。カプーアはPinkest Pinkを付けた中指の写真で応酬し、論争はさらに大きくなった。

すると複数の芸術家がセンプルに、今度は誰でも使える非常に黒いペンキを自分でつくってみてほしいと求めた。

センプルは本当に作り始めた。

ここで話は再び材料科学に戻る。

刷毛で塗れる超黒色

アクリル絵具には、光を吸収する顔料と、その顔料を表面に固定する透明なアクリル樹脂が入っている。

黒い顔料を多く入れるだけでは十分ではない。乾いた表面が光れば、光は再び目に戻ってくる。非常に黒い塗料をつくるには、多くの光を吸収すると同時に、表面の光沢も抑えなければならない。

ここでセンプルは興味深い問題に直面した。

塗料の光沢を下げるために使われる材料の一つがシリカだ。微細なシリカ粒子を混ぜると、一方向に強く返る光を減らせる。

しかしシリカは黒い顔料ではない。多く入れるほど光沢は減るが、塗膜は明るく見えるようになる可能性がある。

黒く見せるために反射を消したのに、反射を消す材料が黒を灰色にしてしまった。

BLACKシリーズの開発は、この矛盾を解くところから始まった。

センプルはBLACK 1.0の黒顔料とベース材を分け、それぞれ1,000個のサンプルを各国の芸術家に送った。返ってきた意見には新しい顔料やバインダーの提案があり、化粧品に使われていた透明なマット添加剤を活用する案も含まれていた。顔料の比率も高めた。その結果がBLACK 2.0だった。³

BLACK 3.0ではアプローチが変わった。

センプルは米国の研究所とともに、非常に小さなセラミック球状粒子の上に黒い物質を形成した特注顔料を開発したと説明している。従来の顔料を使い、あとから添加剤で光沢を減らすのではなく、最初から反射の少ない黒い粒子をつくろうとした。

ただし顔料が良くなれば終わりではない。顔料を増やせば、それを保持するアクリル樹脂も必要になる。センプルは、より多くの顔料を結合できるよう、バインダーの役割を担うアクリルポリマーも同時に設計したと説明した。⁴

Culture HustleはBLACK 4.0について、自社の黒顔料、アクリルバインダー、マット添加剤を組み合わせた配合だと説明している。ある製品説明では、可視光の約99.8%を吸収すると主張している。⁵

メーカーの使用方法も興味深い。

BLACK 4.0は薄く均一に塗る必要がある。厚く塗りすぎると灰色っぽく見えることがあり、上から透明なワニスや樹脂で覆うと光沢が生じ、効果が弱くなる。

メーカーの説明と使用指針を見ると、この塗料の性能は顔料の吸収だけでなく、乾燥後の超マットな表面を維持できるかどうかにも左右される。

VantablackとBLACK 4.0は、見た目の目標は似ている。物体から戻る光を減らし、非常に深い黒をつくる。

方法はまったく違う。

Vantablackは微細構造の中に光を引き込み、外へ逃げにくくする。BLACKシリーズはアクリル絵具という条件の中で、顔料、バインダー、マット添加剤、乾燥表面の反射を調整する。

この違いは、センプルがプロジェクトを始めたときに置いた大前提から来ている。一文にするとこうなる。

「誰でも（アニッシュ・カプーアを除いて）購入でき、特別な装置なしに自分で刷毛で塗れるものでなければならない。」

200万ドルのダイヤモンドを消す

論争には数年後、興味深い後日談が加わった。

2019年、MITが当時記録的な超黒色カーボンナノチューブ表面を発表すると、MITで活動していた芸術家ディームット・ストレベ（Diemut Strebe）は研究チームとともに、16.78カラットの天然イエローダイヤモンドをその材料で覆った。

推定価値は約200万ドルだった。作品はニューヨーク証券取引所で展示された。

ダイヤモンドとカーボンナノチューブはどちらも炭素でできているが、原子配列と構造が異なるため、光学的性質も大きく異なる。

黒いカーボンナノチューブで覆われたダイヤモンドは輝きと立体感を失い、小さな黒い穴のように見えた。

作品名は〈The Redemption of Vanity〉、「虚栄の贖い」だった。

ストレベとMIT研究チームはもう一つ明らかにした。この超黒色プロセスを特定の芸術家だけに独占させず、使いたい芸術家に開放するという方針だった。⁶

ただし数字は残る。

Vantablackには99.965%という数値があり、BLACK 4.0についてはメーカーがある製品説明で約99.8%を主張している。Musou Blackのような他の超黒色塗料にも、それぞれの数値がある。

では99.965は99.8より必ず黒いのだろうか。

その問いに答えるには、数字より先に、どの光を、どの条件で、どのように測ったのかを見る必要がある。

第2部へ続く

注

1. 初期Vantablackの99.965%吸収率と垂直配向カーボンナノチューブ構造はSurrey NanoSystemsの公式資料で確認した。S-VISが非配向CNT構造と光学キャビティを用い、スプレーで施工される一方、一般の塗料のように販売される製品ではないという説明はBen Jensenへのインタビューを参照した。Surrey NanoSystems · WIRED

2. 2016年Surrey NanoSystemsは、アニッシュ・カプーアにVantablack S-VISを「creative arts」で使用する世界独占権を与えたと説明しており、その制限は他分野には適用されなかった。一人の芸術家としか協業する余力がなくカプーアを選んだという説明と、「色ではなく技術をライセンスした」というBen Jensenの発言はWIREDの取材に基づく。Business Standard/PTI · WIRED

3. Pinkest Pinkの販売、カプーアの中指写真、BLACK 1.0開発後に黒顔料とSuperbaseをそれぞれ1,000個ずつ芸術家へ送りフィードバックを集めた経緯、シリカ系マット材の限界、化粧品用の透明マット材を利用したBLACK 2.0の開発については、WIREDのAdam Rogersによる取材を根拠とした。WIRED

4. BLACK 3.0のナノサイズのセラミック微小球を使った特注黒顔料と、高顔料含有量に対応するアクリルポリマーについての説明は、開発者Stuart Sempleの2019年のインタビューを根拠とした。独立した組成分析や査読論文ではなく、開発者自身の説明であるという限界がある。The Naked Scientists

5. BLACK 4.0の黒顔料・アクリルバインダー・マット添加剤、99.8%という吸収率はメーカーCulture Hustleの製品説明に基づく主張である。現在のFAQでは「99%以上」と表現している。薄塗りとマット表面の維持に関する指針もメーカー資料で確認した。99.8%はVantablackと同じ波長・角度・装置条件の独立比較試験で検証された値ではない。Culture Hustle 製品説明 · FAQ

6. 〈The Redemption of Vanity〉はDiemut StrebeとBrian Wardle率いるMIT研究チームによる作品で、16.78カラットの天然イエローダイヤモンド（推定約200万ドル）をCNT超黒色で覆い、2019年にニューヨーク証券取引所で展示した。MITはダイヤモンドとCNTが同じ炭素元素でできていても構造が異なるため、対照的な光学外観を示すと説明しており、研究チームはこのプロセスを希望する芸術家に開放するとした。MIT AeroAstro · MIT CAST