東北大学と大阪公立大学のチームは、地上からレーザーを当ててロケットを飛ばす「レーザー推進」の実験に成功しました。この技術ではロケットに燃料を積まなくても飛ばすことができるので、環境にもやさしいです。
今回の実験では、長さ約15mm・重さ約2gの小さな機体が、地上から約11cmの高さまで浮かび上がりました。ロケットには特別な形のミラーやリング（カウル）が取りつけられていて、飛んでいるときにバランスを自動で直すしくみが使われています。
さらに、ロケットの位置をリアルタイムでカメラで見ながら、レーザーを正確に当て続ける新しいシステムも開発されました。
将来、この技術を使って宇宙（高さ100km以上）までロケットを飛ばすことを目指しています。
宇宙船や飛行機を動かすために、自分で推進力（進む力）を持たずに、外から強い光（レーザーやメーザー）をあててもらって進む方法や、外から小さな電気のつぶ（荷電粒子）をビームのように飛ばして、宇宙船を動かすアイデアのことを、レーザー推進といいます。 このしくみを使うと、宇宙船が軽くなって、たくさんの燃料を持たなくても遠くまで飛べるようになりますが、とても強いレーザーを作ったり、光を正しく宇宙船にあてる技術が必要です。
カウルは、飛行機やバイクについているカバーのことです。このカバーは、エンジンや車体をまもったり、走っているときに操縦者に風が直接当たらないように、風の流れを整えるためにつけられています。
東北大学と大阪公立大学は、独自に開発した「複数放物面レーザー推進機」の打ち上げ実験を行ない、繰り返しパルスレーザーの照射により、機体全長約15mmの約7倍の高度110mmまで自由飛行させることに成功した。
地上からロケットにレーザーを照射して推進力を与える「レーザー推進」は、燃料を搭載せずに打ち上げ可能だが、機体の姿勢を制御し、長時間の安定飛行を維持する技術が求められていた。 今回、機体のメインボディにスパイクノズル形状のミラーを取り付け、機体に照射されたレーザーを、メインボディ周りに円環状に集光できる設計とした。また、円環状の集光領域を覆うようにリング状の部品（カウル）を取り付けた。
この構造により、機体が飛行中にレーザーの照射軸から横にずれた場合、レーザーがカウルの内側に不均一に集光されるようになる。すると、レーザーによる加熱で生成される衝撃波に不均一が生じ、衝撃波がカウルを押す力にも偏りが発生する。この非対称な力の働きによって、機体は自然に元の中心軸（レーザー軸）へと引き戻される方向に動き、積極的な制御をしなくても姿勢が自動的に補正されるようになる。 加えて、機体軸上には放物面ミラーを取り付け、機体軸がレーザーの照射軸から傾いた際には、放物面ミラー内でのレーザー集光位置が変化し、それに伴って発生する衝撃波の形が変わることで、角度のずれを打ち消せる「複数放物面レーザー推進機」により、受動的制御を実現した。
OPTRONICS ONLINE 2025年5⽉22⽇ 配信 一部抜粋
（本記事をもとに⼩学校⾼学年向け⽂章を作成しました）
東京大学のけんきゅうチームは、赤いレーザー（LD）を植物にあてることで、光合成や成長がとてもよくなることを発見しました。
今ではLEDがよく使われていましたが、レーザーは出す光の幅がせまく、クロロフィルが光をより効率的に利用できます。実験では、タバコの葉やレタスなどにレーザーをあてたところ、LEDより光合成が高く、葉の大きさや重さも増えました。
さらに、レーザーをあてた葉はダメージが少なく、ストレスにも強いことがわかりました。この発見は、農業や宇宙での植物栽培に役立つかもしれません。
植物の葉っぱなどにふくまれているみどり色の色素のことです。
クロロフィルは、太陽の光をあつめて、植物が栄養をつくる「光合成」にとても大切なはたらきをしています。クロロフィルがあるおかげで、植物は光を使って水や二酸化炭素からでんぷんなどのエネルギーをつくることができるのです。
東京大学研究グループは，赤色レーザーダイオード（LD）を光源とすることで，植物の光合成と成長を飛躍的に促進できることを，世界で初めて明確に示した。
植物工場の光源はLEDが主流だが，研究グループは今回，より波長帯の狭いLDの可能性に注目し，LEDと比較した。
植物は，クロロフィルで光のエネルギーを吸収し，光合成を行なう。光合成は二つの光化学系（光化学系IとII）によって駆動される。赤色光（波長640〜680nm前後）は，これらの二つの光化学系を活性化し，光合成を促進する。
LEDはおよそ50nm程度の幅広い光を出すが，LDは10nm未満という狭い帯域で光を出す。実験では，さまざまな赤色LEDおよびLDをタバコの葉に照射し，光合成速度・気孔の開き方・水の利用効率などを測定した。
その結果，LD 660nm光（LD光）を当てた場合が最も光合成が活発で，LED 664nm光（LED光）よりも約19%高い光合成速度を観察した。これはLD 660nm光が，二つの光化学系をバランスよく活性化したことが関係するという。
OPTRONICS ONLINE 2025年5⽉29⽇ 配信 一部抜粋
（本記事をもとに⼩学校⾼学年向け⽂章を作成しました）
宇都宮大学の研究チームは、「フェムト秒レーザー」というとても短い時間だけ光を出す特別なレーザーを使って、紙をとてもきれいに、しかもあまり色が変わらないように切ることに成功しました。
ふつうのレーザーで紙を切ると、紙がこげて茶色っぽくなってしまうことがあります。でも、フェムト秒レーザーを使うと、そうした変色をおさえながら、自由な形に紙を切ることができます。しかも、刃がいらないので、何回使っても同じようにきれいに切れるのです
研究チームは、レーザーの強さ（エネルギー）や、何回そのレーザーを当てるかなどを工夫しながら、どんな条件だと紙がうまく切れるのか、どんな時にこげたりゴミが出たりするのかを、くわしく調べました。
その結果、レーザーの強さと当てる回数には特別な関係があって、バランスをうまく取ることで、紙をきれいに切ることができるとわかりました。また、うまく切れたときには、紙の表面のゴミや変色も少ないことがわかりました。
さらに、印刷された文字だけをレーザーで消すことができたり、和紙のような繊細な紙でも、色を変えずに切ることができました。
この技術は、食品の容器やプレゼント用のきれいな包装紙など、新しい紙製品づくりに役立つと期待されています。また、とても細かく紙をデザインできるので、アート作品にも使えるかもしれません。
レーザーは、とても強くて、まっすぐ進む光のことです。ふつうの光とちがい、レーザーは1本の線のように細く、遠くまで届きます。 また、色がそろっていて、光のふるえ方（振動）もそろっているため、くっきりした光になります。
ふつうの光とのちがい
ふつうの光は、いろいろな方向に広がって進みます。しかし、レーザーの光は、同じ向きにそろって進むため、光が広がらずに遠くまで届くのです。
レーザーのつかわれ方
レーザーは、私たちのくらしの中でさまざまなところで使われています。
たとえば、スーパーのレジでは、レーザーでバーコードを読みとっています。病院では、レーザーの光を使って目などの手術がおこなわれています。また、工事や測量では、レーザーのまっすぐな性質を利用して、距離をはかるのに使われます。
レーザーの名前の由来
「レーザー（LASER）」という名前は、英語の Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation （光の刺激による放出と増幅）という言葉の頭文字からきています。
宇都宮大学の研究グループは、150フェムト秒の時間幅を有するフェムト秒レーザーパルスを用いたアブレーションによって、高精度かつ変色の少ない紙の切断加工を実現した。
紙のレーザー加工は、プログラムによる柔軟な加工形状の調整が可能で、刃の摩耗のないことから長期安定した加工形状等、工業的に優れた特性を有する。一方、連続光やナノ秒パルス光のレーザーを用いて紙を切断すると、紙が変色を起こすことが課題となっていた。
今回研究グループは、紙材料のフェムト秒レーザー加工を行ない、加工構造の共焦点光学顕微鏡観察によりレーザー切断実験におけるパルスエネルギーと照射パルス数の有効なレーザーパラメータを同定した。
パルスエネルギーと照射パルス数のレーザーパラメータに対する、紙のレーザー加工のしきい値特性を知り、それらのパラメータに非線形依存性があることを明らかにした。その非線形依存性から、パルスエネルギーと照射パルス数の積である総照射エネルギーを最小化する条件を見つけた。
紙材料を切断しないレーザーパラメータにおいて、紙表面に溝加工を実現できることを示した。溝加工領域のアブレーションは総照射エネルギーの増加に伴い増加した。溝上および溝横にあるデブリの量も同時に増加した。溝横の変色も.総照射エネルギーの増加に伴い増加した。
紙が切断される場合、どのデブリも劇的に減少し、同時に、変色も劇的に減少した。溝加工時の変色とデブリの位置がほぼ一致し、紙を切断したときに変色と破片が同時に減少したことから、変色はデブリの蓄積によるものと考えられるという。
OPTRONICS ONLINE 2025年5⽉8⽇ 配信
（本記事をもとに⼩学校⾼学年向け⽂章を作成しました）