マイクロチップレーザーが拓く次世代応用
〜分子を加工して省エネからモノづくりまで〜

分子科学研究所 光分子科学研究領域 准教授　平等 拓範 氏

産業革命以降大きな役割を担ってきた内燃機関（エンジン）に革新をもたらせるなら、そのインパクトは決して小さくない。一方で、量子力学から誕生したジャイアントパルスレーザーは、最近のマイクロ固体フォトニクスにより飛躍的に進歩した。そしてかつてはSFだったエンジンのレーザー点火も、もはや非現実的な話では無くなった。さらにPM2.5など大気環境汚染に関わる大気浮遊粒子状物質（SPM）や先端鉄鋼材料、有機薄膜太陽電池等の重要物質の次世代質量イメージングをも可能とする。光による分子の加工を主題とし、エンジンの省エネからモノづくりまで、マイクロチップレーザーの将来応用についてわかりやすく解説する。

有機薄膜太陽電池の開発

分子科学研究所 物質分子科学研究領域 教授　平本 昌宏 氏

有機薄膜太陽電池の効率は10％の実用レベルを達成した。本講演では有機薄膜太陽の基礎、歴史、ナノ構造制御、バンドギャップサイエンス、将来応用についてわかりやすく解説する。

中小企業の海外進出におけるビジネス視点から見た留意点 〜知的財産面から〜

(独)工業所有権情報・研修館(INPIT) 海外知的財産プロデューサー　茂木 裕之 氏

企業が海外展開する場合、製品輸出・販売や技術支援・技術供与、現地生産などとその手法は異なるが、ビジネス面で捉えれば知財を活用している点では一致する。その一方で知財活用に関しての認識が低い場合や、活用にはリスクが表裏一体で存在しているにもかかわらずリスクに関して見落としがち、あるいは気づかぬままになっているケースがある。海外進出に際してどの様に知財の活用を検討し、準備・対応をとるべきか、またビジネス視点からリスクへの具体的な対策について、海外駐在経験を持つ海外知的財産プロデューサーが丁寧に解説していく。

海外展示会出展時における知財リスクと対策

(独)工業所有権情報・研修館(INPIT) 海外知的財産プロデューサー　加茂 広 氏

海外展示会への出展は、海外展開の第一歩であり、最も重要なビジネスチャンス創出の場の一つ。その一方で、出展時や出展後に様々なリスクが潜んでいるのも事実でもある。日本とは商習慣が異なる環境・相手とのビジネス拡大と海外進出をスムーズにし、その先のトラブルを最小限にする為には様々な契約が必要となる中、展示会出展時の商談やその後の契約内容をどのようにすべきか。ビジネス視点から見た、自社の事業を助ける国際契約について、契約に対する基本的な考え方から具体的な留意点などについて、海外知的財産プロデューサーが分かり易く解説する。

(株)豊田自動織機 エレクトロニクス事業部技術部　飯田 隆英 氏

趣旨：進化しつつある３Dを活用したものづくり技術の開発競争が世界的レヴェルで激化している。本講演会では３D利用積層造形技術の基礎から応用についてそれぞれの立場で講演をしていただき、当該分野への新規参入、更なる発展に役立てていただければ幸いである。

電子ビーム3D積層造形技術の基礎と応用

東北大学 金属材料研究所加工プロセス工学研究部門 教授　千葉 晶彦 氏

電子ビーム積層（EBM）造形法は、三次元CADデータに基づく電子ビーム走査により、金属粉末を選択的に溶融・凝固させた層を繰り返し積層させて三次元構造体を製作する新たな（ニア）ネットシェイプ加工技術です。本講演ではEBM積層造形技術の概要について説明し、生体用CoCr合金やチタン合金などのEBM造形を例にしてEBM造形で得られる特異的な金属組織とその機械的特性について、さらに造形後の熱処理によるさらなる高強度化法について解説します。 EBMメタラジーを駆使する新規な1次素形材製造技術について、デジタルマニュファクチャリング時代の到来を予感させる新しいもの作り技術の可能性について話題提供します。

Additive Manufacturing（付加製造法)を実現する3Dプリンター
〜3Dプリンティングによるものづくりの実情〜

(株)NTTデータエンジニアリングシステムズ 営業本部AMビジネスユニット営業部名古屋グループ
グループマネージャ　井上 敦由 氏

幅広く利用され始めた３Dプリンター、適応範囲としては試作分野でのPR（rapid prototyping）利用が多いですが、近年３Dプリンターの造形物は製品も対象になりつつあります。そこで、試作〜製品まで対応できる３DプリンターによるAM（Additive manufacturing）をご紹介します。

電子ビーム活用3D積層造形

(株)エイチ・ティー・エル 営業本部　百瀬 渉 氏

金属（チタン、Ti64、コバルトクロムなどの）パウダーに電子ビームを所望のパターンに沿って打ち込み、パウダーから金属造形する3次元積層造形装置をご紹介致します。他の金属造形と異なりレーザーではなく電子ビーム（EBM技術）を使用しております。EBM技術の利点は高速（Max 8000m/秒）、ハイパワー(Max 3.5KW)、であり鍛造並の良質な金属の造形が可能です。この技術は既に欧米では医療分野や航空宇宙分野では量産が開始されており、日本のユーザー様にもご提案させて頂きたく、ご紹介する次第です。

電子ビームを用いた3D金属積層造形法の特徴とその可能性

(株)コイワイ 技術顧問　安達 充 氏

3Dから型を造ることなく直接最終製品を作る金属積層法は、医療分野、航空宇宙分野に利用されていることは知られているところである。しかしながら、日本においては欧米と異なり、この工法を用いた検討が始まったばかりであり、工業的に展開するまでに至っていない。このため、この工法の特異な特徴を活用するためには、同法の基本的な特徴を知ると同時に一方、現行の各種製造法、材料の中での品質、コスト、機能について、その位置づけを理解する必要がある。その上で工法の特徴を活用して、用途開発が必要と考える。

名刺交換会

事務局より・・・
【プラットフォーム事業全体概要を企業関係者に把握して頂き、各参画機関のご活用を促します。】
製造現場で進む素材革命、新しい素材・機能性材料などの開発を目指す企業の開発・設計・研究部門の方々に、ナノレベルでの物質合成や材料分離、調整などを可能とする最先端装置を利用できる機会を提供する事で、企業における開発コストや開発時間の短縮が図られます。 また、各機関が有する最先端の測定・評価装置は、材料の持つ機能性の高度化と拡張性に寄与します。 具体的開発事例を念頭に、個別企業のの素材、材料開発や技術的な課題解決にお役立て頂くべく、参画機関の有するノウハウをご提供します。 企業の持つ研究開発力が、効率的かつ実践的に向上させるチャンスです。 有機のみならず、無機から複合材に至る材料メーカー、先端加工技術の開発を目指す経営者、研究開発マネジメント層の方々に御聴講をお勧めします。

文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム事業の紹介

物質・材料研究機構ナノテクノロジープラットフォームセンター センター長　野田 哲二 氏

平成12年より開始されたナノテクノロジープラットフォームは、ナノテクノロジー研究に関わる最先端の研究設備とその活用のノウハウを有している研究機関が、全国的な施設共用基盤を形成し、施設・設備共用を通じて産学官の研究者による共同研究を促進するとともに、課題解決に向けたアプローチを提供することを目的としている。このプロジェクトは、微細構造解析、微細加工及び分子・物質合成の3つの技術領域と、プロジェクト全体の調整と活動支援を行うセンターの全国あわせて39組織からなる。ここではナノテクノロジープラットフォーム全体の概要とセンターの活動について紹介する。

分子・物質合成プラットフォームの概要

分子科学研究所 特任専門員　金子 靖 氏

分子・物質合成プラットフォームでは、全国11の大学・研究機関にあるナノテクノロジー分子合成や物質作成に必要な装置や、作成した物質を測定・評価するさまざまな研究設備を、外部の方に、安価に利用できる機会を提供しております。 今回は、分子・物質合成プラットフォームの概要を紹介し、このプラットフォームを利用するとどのようなことができるかを紹介します。またプラットフォームを構成する11の機関についても紹介します。

放射光を利用した走査型軟X線顕微鏡による化学分析イメージング

分子科学研究所 助教　大東 琢治 氏

分子科学研究所の放射光施設UVSORに走査型軟X線顕微鏡が導入され、本年度より一般共同利用を開始している。主に高空間分解能での化学状態分析に長所をもつこの装置について、応用研究事例を中心に紹介を行う。

名古屋大学におけるナノバイオおよび有機・高分子系分野を中心とした
分子物質合成支援

名古屋大学 特任教授　坂口 佳充 氏

名古屋大学分子・物質合成プラットフォームでは、大学が所有する高度分析機器を学外の方に利用してもらい、ナノバイオおよび有機・高分子系分野での合成研究支援を進めています。主な支援分野は、ナノバイオ分子物質、ナノ薄膜材料、キラル材料、ナノ構造有機分子材料等ですが、幅広い分析に対応できます。講演では、名古屋大学における取り組みの特徴やどのように機器利用を進めていただけるかを説明し、出てきている成果の具体例を紹介します。

名工大スマートマテリアル創成支援

名古屋工業大学 教授　日原 岳彦 氏

名古屋工業大学では、エネルギーデバイス関連研究、ライフサイエンスの機能分子合成研究、希少金属を使用しない元素戦略的磁性材料やスピントロニクス関連研究を促進するとともに、新学術領域の創成と研究成果の産業化、若手研究者の育成を目指し、(1)複合ナノ粒子の気相合成、(2)生物分子関連の新規化合物合成、(3)メスバウアー分光、(4)ナノカーボンの環境に優しい合成と評価、(5)分子合成テンプレート創成と評価に特徴を置く研究支援を実施しております。

新奇ナノカーボン材料・合成と評価支援

信州大学 教授　橋本 佳男 氏

カーボンナノチューブ、グラフェンをベースに異種の原子添加したエキゾチックナノカーボン、金属等の微粒子を中に閉じ込めたた「ピーポッド」などの新奇のナノカーボンは、これまでにない機能、特性を発現させます。信州大学分子・物質プラットフォームでは、新奇ナノカーボンの合成から評価解析さらには応用に向けた複合材の試作評価を一貫して支援し、多くの企業の利用者に本学設備を利用いただいています。ここでは、新奇ナノカーボンの研究例に加え、これまでの支援課題、共用装置の概要を紹介します。

奈良先端大におけるグリーンフォトニクス研究への取り組みと研究支援

奈良先端科学技術大学院大学 教授　河合 壯 氏

広範なナノテクノロジーの展開の可能性の中でも特に社会から広く注目を集めているのはエネルギー・資源の有効利用と環境との調和に関するいわゆるグリーンテクノロジー関連技術である。本学では文部科学省特別事業として「グリーンフォトニクス研究拠点形成事業」を推進してきており、ここでは最近の成果の中から光や熱の有効利用技術に関する最近の研究成果を紹介する。合わせてナノテクノロジープラットフォーム事業におけるグリーンナノテクノロジー関連研究に対する支援について紹介する。

千歳科技大 成果事例・ビスマス添加ファイバレーザの作製
−添加量と利得特性−

フォトニックサイエンステクノロジ(株) 研究開発チーム リーダ　藤井 雄介 氏

現在ファイバレーザ分野では、新たな蛍光波長を有する添加物の研究が盛んに行われている。その一例として、Bi2O3を添加した石英ガラスを、近赤外光で励起すると1100-1300nm帯の蛍光が得られることが明らかになってきた。 このたびPSTI社は千歳科学技術大学と共同で、VAD（気相軸付け）法と呼ばれる光ファイバ母材作製方法を用いて、Bi2O3等の半金属材料の石英ガラス中への添加に成功した。また、作製したビスマス添加石英ガラスを用いて光ファイバを作製し、ビスマスの添加量と蛍光特性の関係を明らかにし、1180nm帯におけるレーザ発振にも成功したので、これらの成果について報告する。

エレクトロニクス先端融合研究所（EIIRIS)での異分野融合研究の紹介

豊橋技術科学大学 副学長(研究担当)教授(フェロー)　石田 誠 氏

「エレクトロニクス先端融合研究所」 (Electronics-Inspired Interdisciplinary Research InStitute: EIIRIS（通称：アイリス）は、本学の持つ強みである「エレクトロニクス基盤技術分野」（センサ・LSI、フォトニクスデバイス）とそれを用いて研究を展開する「先端的応用分野」（ライフサイエンス、医療、農業科学、環境、情報通信、ロボティクスなど）との新たな融合を目指した異分野融合研究拠点で、そこでの融合研究について紹介する。

マイクロ・ナノ構造を利用した
大気圧プラズマ紫外光源とプラズモニック赤外光源

豊田工業大学 工学部 教授　佐々木 実 氏

光分野でのMEMS技術の活用はこれまで、マイクロミラーやディテクタにおいてであった。光源では、レーザ共振器を構成する反射ミラーの例があったが、発光現象に関係するものではなかった。新しい試みとして、光源にMEMSを利用する試みを紹介する。紫外光源にはマイクロサイズで放電を制御しやすい大気圧プラズマを利用する。赤外光源では熱エネルギーを溜めやすい基板から浮かせた構造を利用する。マイクロ・ナノ構造によって得られる特徴を活かしたものである。

微細機械構造材料としてのシリコン単結晶の特性評価

愛知工業大学教授、名古屋大学名誉教授　佐藤 一雄 氏

電子回路のシリコン基板は誰でも知っていますが、これをMEMS微細構造の素材として使うには、さらに深く知らなければいけないことが多くあります。３次元構造エッチング技術、機械的強度、破壊特性などです。ウェットプロセスによる結晶異方性エッチング特性は、結晶構造だけでなく結晶表面とエッチング液中成分との相互作用によって大きく変化します。エッチング異方性の劇的な変化、そのメカニズムと応用を紹介します。一方、単結晶シリコンは膜厚が数ミクロン以下になると典型的なへき開をしません。脆性延性遷移温度が低下するからです。350℃で観察された結晶の塑性変形、引張り試験、曲げ試験の結果をまとめて示します。

樹脂接合によるヘテロ集積化

東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 (WPI-AIMR) 教授、
マイクロシステム融合研究開発センター長 (μSIC)　江刺 正喜 氏

通信障害に強いシステムなどの要求に応えるため、無線携帯機器のマルチバンド化の目的で集積回路上にMEMSフィルタやMEMSスイッチを形成するような場合には、ばね材として優れた材料や圧電材料などによるMEMSを作り、しかも最先端の微細化技術を駆使した高周波用集積回路上に形成する必要がある。このように従来難しかった異種要素の集積化には、集積回路のウェハ上に、MEMSを支持基板上に作ったMEMSウェハを樹脂接合で貼り付け、MEMSを一括転写する技術が基本になる。

自動車用センサの現状と展開〜自動車からロボットへ〜

(株)豊田中央研究所 主席研究員、工学博士 電子デバイス研究部 担当次長　野々村 裕 氏

自動車用センサは半導体技術の発展と呼応しており、特にMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術と深い関わりを持ち進歩して来た。現在、センサ情報は車内LAN(Local Area Network)により結合され、統合化した制御が行われている。そこで自動車用センサとして注目されているデバイスについて紹介し、さらに新しい展開についても説明する。センサデバイスの研究開発により、今後もさらに運動性能、安全性が向上した、より魅力的な自動車が実現されてゆくと期待されている。

MEMSの自動車応用
〜圧力・加速度センサの製品例と今後の開発例〜

(株)デンソー 基礎研究所研究企画室1課　課長　竹内 幸裕 氏

自動車の発展はエンジン・車両などの制御システムの開発・進化によるところが大きい。制御システムはセンサ、マイクロコンピュータ、アクチュエータで構成されており、デンソーはセンサの半導体化をいち早く着手、事業化してきた。今回デンソーで製品化してきた圧力センサと加速度センサの進化と、ＭＥＭＳ技術の新たな展開先の候補であるヘッドアップディスプレイについて紹介する。

グリーンや安全安心な社会に貢献するMEMS技術

産業技術総合研究所 集積マイクロシステム研究センター センター長　前田 龍太郎 氏

センサに無線通信機能を付加したシステム（ワイヤレスセンサネットWSN）とその応用について解説する。WSNは数多く開発されているが、コスト、取り付けやすさ、電源が長く使えることなどが実用上の課題になる。MEMS技術を使った解決策について解説する。また電力の見える化や鳥インフルエンザの監視システム等の応用について述べる。

メキシコの自動車産業と日本企業の動向

(独)日本貿易振興機構(ジェトロ)海外調査部中南米課 課長代理　中畑 貴雄 氏

日米欧の主要自動車メーカーが生産を拡大し、米州における一大自動車輸出製造拠点として成長したメキシコの自動車産業。自動車の生産・販売・輸出動向から完成車メーカーの立地、自動車部品産業の集積とコスト競争力、裾野産業の現状と課題などについて、自動車産業の最新事情を紹介し、その中で活発に動く日本企業の投資事例を紹介する。

メキシコ物流の現状とソリューション

(株)近鉄エクスプレスグループ経営戦略本部 主事　野崎 真孝 氏

日系自動車メーカーの進出がブームとなっているメキシコに焦点をあて、物流の現状と様々な課題に対するソリューションを提供します。

メキシコにおける設備輸送と設営に関して

(株)プロジェクトカーゴ ジャパン ゼネラルマネージャー　齋藤 龍太 氏

海外への生産拠点シフトが進む中、工場設立時における生産用機材の輸送、現地での通関、据え付けなど、一連の流れを通して、物流業者の視点から見たポイントを解説します。 特にメキシコ・サンタフェ工業団地における作業の実例をあげながら、当地ならではのリスクや留意点など、実践的な情報をご提供いたします。

福井県の開繊技術を用いた新しい複合材料

福井県工業技術センター新産業創出研究部先端複合材料研究グループ 主事　近藤 慶一 氏

福井県工業技術センターでは、平成元年度から炭素繊維に関する研究開発に取り組み、平成8年度には空気流を活用して炭素繊維束等の強化繊維束を幅広く、薄くする開繊技術の特許を出願した。その後、この技術を基本とし、開繊糸織物製織装置の開発、厚さ0.05mm以下の薄層プリプレグシートの開発、高耐熱性の熱可塑性樹脂を用いた薄層プリプレグシートの開発、およびその薄層積層板の力学的評価等を行ってきた。近年は、薄層プリプレグシートの製造技術の高速化、開繊炭素繊維を用いたCFRP、CFRTPの成形技術にも取り組んでいる。

熱可塑性CFRPプリプレグ製造技術の研究開発

石川県工業試験場企画指導部次世代技術開発支援室 主任研究員　木水 貢 氏

炭素繊維強化複合材料（CFRP）は軽量で高強度・高弾性率という特性から鉄代替材料として，宇宙や航空機分野で実績を挙げている。近年，CFRPの量産化に向けた検討において，成形時間短縮，リサイクルという観点から，熱可塑性樹脂を使ったCFRPの開発が盛んに行われている。しかし，熱可塑性樹脂は溶融粘度が高いため、炭素繊維の間に樹脂が含浸しにくく、強度低下等の原因となるボイド（空隙）が発生しやすいという課題がある。 　そこで，本研究では成形においてボイドの発生をしにくい方法として，CF織物に熱可塑性樹脂をラミネートする方法を試みた。ここでは，ポリプロピレン（PP）を用い，CF織物ラミネートを重ねたプリプレグ製造の検討を報告する。

編物を基材とした炭素繊維強化熱可塑性プラスチックの調製

あいち産業科学技術総合センター尾張繊維技術センター素材開発室 主任　田中 利幸 氏

炭素繊維複合材料（CFRP）用の基材として、テキスタイルプリフォームが注目されている。これは、炭素繊維を製織、編成、製紐したものであり、CFRPの生産性や性能向上に寄与し得る。これらのうち、編物を基材としたプリフォームは、一方向材や織物材に比べ伸縮性に富み、金型に対する賦形性に優れていることから、複雑な形状の部材への適用が期待される。一方で、編物は繊維の屈曲が大きくなるため、炭素繊維のような剛性の高い材料を編成することは困難であった。ここでは、炭素繊維を編成する技術及び編物を基材とした熱可塑性CFRPの物性について紹介する。

CFRP製カウルプレートの離型性評価

岐阜県工業技術研究所複合材料部 専門研究員　西垣 康広 氏

航空機部品に使用される熱硬化性ＣＦＲＰのオートクレーブ成形時には、表面仕上げ等の理由からカウルプレートと呼ばれる治工具（当て板）が使用されており、成形後にそれをＣＦＲＰ製品から剥がすために離型性能が求められている。現状は手作業で離型剤を成形前に毎回治工具に塗布し、乾燥させている。この作業は重要であるが、手間のかかる作業でもある。このため、成形毎に、離型剤塗布作業が不要となるようなカウルプレートが求められている。そこで本研究では、これの候補材料として熱可塑性ＣＦＲＰ及び熱可塑性樹脂板を使用し、成形後、離型性試験を行うことで離型性能を評価した。

CFRTPのマトリックス樹脂の機能化に伴う効果とマトリックス樹脂評価技術の開発

(独)産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門無機複合プラスチック研究グループ グループ長　堀田 裕司 氏

熱可塑性樹脂を用いたCFRTPは、加熱による溶融特性を有していることから成形時間の短縮など生産性に係る製造コストの低減が期待されている。一方で、熱可塑性樹脂は加熱冷却工程で結晶化が促進されるため、炭素繊維界面での樹脂状態はCFRTP特性に影響すると考えられる。また、熱可塑性樹脂の熱伝導率は炭素繊維と比較して極めて低いためにCFRTP中で熱が籠り、マトリックス樹脂の劣化が進む恐れがある。この様な背景から、当研究グループでは、CFRTPのマトリックス樹脂に着目した研究開発を進めている。本発表では、熱可塑性樹脂/炭素繊維界面近傍に於ける樹脂状態の評価技術の検討、熱可塑性樹脂の機能性向上に伴うCFRTPの劣化抑制効果を紹介させて頂く。