弾丸はわずかナノメートルサイズです！これは世界最小のシューティングゲームかもしれない →

日本の名古屋大学の研究室では、科学者たちが最近、本格的な研究室を「ゲームルーム」に変えた。彼らは高エネルギー電子ビームを「リモコン」として使い、わずかナノメートル（1ナノメートルは髪の毛の太さのおよそ10万分の1）の大きさの弾丸を発射し、世界最小のシューティングゲームを開発した。

しかし、これは科学者が怠けているわけではない。これは未来を変える可能性のある新しい技術であり、仮想オブジェクトと実際のナノマテリアルをシームレスに統合するコンピューターインターフェースシステムの開発に向けた重要な一歩です。

日本の科学者が開発した世界最小のシューティングゲームの概略図

パート01

Nano Games を構築する理由は何ですか?

研究者たちはこのゲームを通じて、よく知られているAR（拡張現実）技術に似た「ナノ複合現実」技術を実証した。 ARは現実世界に仮想情報を重ね合わせることで、現実世界と仮想世界の融合や相互作用を実現しますが、「ナノ複合現実」はデジタル仮想オブジェクトを現実のナノ世界とシームレスに統合します。

日常生活におけるARの応用

このテクノロジーを直感的かつ魅力的な方法で提示するにはどうすればよいでしょうか?

研究チームはビデオゲームを思いつきました。レトロビデオゲームのファンである研究者たちは、古典的なアーケードゲームからインスピレーションを得て、記事の冒頭で述べたインタラクティブなシューティングゲームを設計しました。

このミニゲームは、通常のゲームコントローラーだけで誰でも操作できます。仕組みも非常に巧妙で、ゲーム領域全体が実際にはシリコン窒化物基板上にあります。

ハンドルを操作すると、実際に電子ビームがシリコン窒化物基板の下に移動します。電子ビームは仮想宇宙船を表す三角形のパターンを明らかにします。プレイヤーが「発射」ボタンを押すと、電子ビームがナノスケールのドットパターンを励起し、三角形の宇宙船がナノスケールの弾丸を発射します。

日本の科学者が公開したゲーム画面

このゲームでは、三角形の宇宙船と発射されるナノスケールの弾丸は、AR技術を使用して現実世界に重ねられた仮想タグまたはオブジェクトのようなものです。では、なぜ仮想の宇宙船や弾丸が、直径がわずか数ミクロンの実際のポリスチレンボールを押すことができるのでしょうか?

これらの電子ビームは目に見えない手のようなもので、小さな物体の動きを制御するために使用できる電界を発生させることができることが判明しました。そのため、この小さなシューティング ゲームでは、プレイヤーは仮想の宇宙船を操作し、弾丸を発射し、見た画像の中で実際のポリスチレン ボールを押し出すことができます。

パート02

今後の展望

幸いなことに、ゲーム会社はこのナノスケールのゲームが競合相手になることを心配する必要はなく、これは研究チームの本当の目的ではありません。

彼らはまた、物理的な接触なしに小さな物体を移動させる新しい技術を実証したいと考えている。将来的には、生体分子やナノマシンの組み立てにも利用でき、生物内のウイルスや細菌に薬剤を届けるなど、ナノテクノロジーやバイオメディカルエンジニアリングへの応用も期待されている。

現在、研究成果は応用物理学会誌に掲載されています。

参考文献:

[1]https://phys.org/news/2025-02-world-smallest-video-game-nanoscale.html

[2]https://newatlas.com/games/world-smallest-video-game-nanoscale/

編集者: Wen Xing

企画：Liu Ying、Zhang Chao、Li Peiyuan、Yang Liu

査読者：国立ナノサイエンス技術センター研究員 Nie Guangjun