一見、何の変哲もない窓ガラス。しかし、スイッチを入れると、ガラスの色がゆっくりと紫色に変わり、日差しが徐々に遮られていく。そしてスイッチを元に戻すと、今度はだんだんと透明度が高くなり、数分後には室内に自然な光が溢れた。

スイッチひとつで遮光／透明状態を自由に切り替えられるエレクトロクロミック（EC）調光ガラス。自然光を取り込む開放的な空間を特長とする近年の高層ビルや商業施設において、カーテンやブラインドを必要としない、“次世代の窓”として世界的に注目を集めている。

EC調光ガラスの技術の肝は、電気を流すと変色する特性を持つEC材料。このEC材料を、 透明な電極のついた2枚のガラス板で挟み、電極間に電気を流すことで色を変えることができる。ただ、従来のEC調光ガラスは消費電力や発色性などに課題があり、飛行機の窓などごく一部の使用に留まっている。また、EC材料の製膜には真空状態が不可欠で、その設備を賄うための莫大なコストも普及を阻む要因の一つだ。

より高性能、かつ一般の窓にも使えるくらい低価格なEC調光ガラスはできないか——。そこで樋口研究員が開発したのがEC材料「メタロ超分子ポリマー」。既存材料に比べてわずかな電力で駆動し、発色性にも優れ、材料内の金属元素を変えることで青、緑、紫、黒など様々な色を作り出すことができる。また、製造コストを下げるため、塗布による簡便な製膜技術を確立。

企業と共同で材料の合成プロセスの一本化を進め、2020年6月にはメタロ超分子ポリマーの低価格化と安定供給に成功した。そして同年9月、本格的な実用化に向けて、NIMSのある茨城県つくば市内のオフィスビルに1,000枚以上の調光ガラスを設置し、実証実験をスタート。約一年の実験期間を経て、現在はガラスサイズの大型化や操作方法の改良、遮光の自動化など、利用者の要望に沿って更なる改良を進めている。

これらの研究が評価され、樋口は昨年「つくば奨励賞」および「いばらきイノベーションアワード優秀賞」の2冠に輝いた。「この日本発の材料と技術を、国内のみならず海外にも広めていきたい」と樋口。
国連が定めた「国際ガラス年」でもある今年、樋口の革新的なガラスは世界にどう飛躍していくのか——EC調光ガラスから目が離せない。