日本東北大學等的研究團隊開發出了一種以氧化鋅等為原料的發光材料。該材料無需使用以往工藝必須使用的稀土元素，原料成本可降至十分之一。據稱，將其塗刷在橋梁、建築等結構表面，即可檢測出肉眼難以發現的微小裂縫。
對塗刷了這款新型發光材料的物體施加外力時，材料會釋放近紅外光（供圖：東北大學徐超男教授）
本次開發的材料利用了受到外力時發光的「應力發光」現象。由於材料顆粒本身發光，預計可作為噴霧劑或塗料使用。近紅外光肉眼不可見，需透過特殊相機拍攝觀察。
以往要實現強發光效果，必須使用銪等稀土元素，成本一直是一大課題。東北大學徐超男教授透過在氧化鋅中添加鈉，成功實現了無需稀土即可發光。徐教授表示，在研發階段，該材料的原材料成本可降至既往稀土基材料的十分之一。
添加鈉後，氧化鋅晶體中部分鋅原子缺失，在晶體結構中形成空位。當外力作用時，應力會集中於此空位，即使受力較小也能產生強近紅外光。與此前含稀土的材料相比，發光靈敏度約為100倍。
由於能夠檢測到人眼不可見的微小異常，該技術有望早期發現橋梁、高速公路上產生的裂縫。近紅外光可穿透皮膚和脂肪組織，因此還有望應用於體外監測人工骨狀態等醫療領域。為了面向實用化，目前還面臨著近紅外光檢測設備研發與量產工藝的技術課題。
相關研究成果已發表在國際科學期刊《Advanced Science》上。
原文：《日本經濟新聞》、2026/7/7
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Advanced Science
論文：Stress-to-Light Conversion in an Earth-Abundant Oxide Semiconductor
DOI：10.1002/advs.75587
