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東レ「夢の素材」カーボンナノチューブ実用化…世界の半導体・素材市場に衝撃(Business Journal)
http://www.asyura2.com/21/hasan135/msg/694.html
投稿者 赤かぶ 日時 2022 年 2 月 22 日 04:27:25: igsppGRN/E9PQ kNSCqYLU
 

東レ「夢の素材」カーボンナノチューブ実用化…世界の半導体・素材市場に衝撃
https://biz-journal.jp/2022/02/post_280448.html
2022.02.21 06:00 文=真壁昭夫/法政大学大学院教授 Business Journal


東レのHPより

 わが国を代表する素材メーカーの東レは、独自に開発した「単層カーボンナノチューブ」と半導体ポリマーの複合体を用いて、フィルム上に半導体回路を塗布形成する技術を確立した。新しい半導体部材の供給は、新しい製品の創出やビッグデータの収集など世界経済の効率性向上に欠かせない。単層カーボンナノチューブが世界の素材市場に与えるインパクトは大きい。東レは電気特性に優れた新しい樹脂も開発した。

 コロナウイルスの感染再拡大等によって、東レの収益構造は急激に変化している。世界経済の緩やかな持ち直しやデジタル化の加速を背景に樹脂やポリエステルフィルムなど同社の化成品事業は堅調だ。その一方で、航空機需要の落ち込みにより、同社が世界トップシェアを誇る炭素繊維事業の収益は不安定だ。中国経済の減速は、今後の業績にマイナスの影響を与える恐れがある。事業運営の不確定要素が増える中で、どのように同社が新しい素材を生み出して長期の存続を目指すかが注目される。

■注目集める東レの単層カーボンナノチューブ

 東レは、早くから単層カーボンナノチューブの研究開発を重ね実用化を目指してきた。それは、世界経済にかなりのインパクトを与える可能性がある。カーボンナノチューブは、電気の伝導性、熱伝導性、耐熱性の面で既存の素材よりも高い性能を持つ。また、カーボンナノチューブは、直径が0.4〜50ナノメートル(1ナノメートルは10億分の1メートル)と極めて微細だ。利用が期待される分野は広い。例えば、カーボンナノチューブを塗料に混ぜることによって、電気を通すことが可能になるだろう。

 構造の違いによってカーボンナノチューブは2つに分類される。複数の層を持つものを多層カーボンナノチューブと呼ぶ。1層のものを単層カーボンナノチューブと称される。東レが研究開発をした単層カーボンナノチューブの性能は多層を上回る。その強度は鋼の20倍、熱伝導性は銅の10倍、電気伝導性は銅の1000倍といわれる。鉄と異なり錆びることもない。しなやかであることも、その特徴だ。そのため単層カーボンナノチューブは“夢の素材”と呼ばれることがある。

 ごく微細かつ層が一つであるということは、分解が難しいことを意味する。夢の素材であるだけに、先行者利得を手に入れようとする企業や国は増えている。中国共産党政権は産業補助金を支給してカーボンナノチューブの研究開発を強化した。しかし、単層カーボンナノチューブの量産体制の確立は容易ではないようだ。特に、単層カーボンナノチューブには互いに集まりやすい性質がある。均一に分散した単層カーボンナノチューブの薄膜を作ることは難しいとされる。

 東レは独自に開発した半導体ポリマーと単層カーボンナノチューブを複合化し、安定した電気伝導性を実現した。その上で同社はフィルム上に半導体の回路を“塗布”する技術の向上に取り組んでいる。東レは単層カーボンナノチューブの製造方法を確立し、その利用範囲を増やそうとしている。

■今後期待されるICタグ分野での取り組み

 その一つとして、東レは塗布型半導体の製造技術を用いて、世界のICタグ市場での競争力向上を目指している。塗布型半導体とは、フィルムやガラスなどさまざまな素材の上に半導体の回路を印刷する技術を指す。

 今日、半導体はシリコンウエハーなどの固い基板の上に回路を形成する。その工程は多岐にわたる。まず、シリコンの棒をカットしてシリコンウエハーをつくる。ウエハー上に酸化膜を作る。その次に感光剤(フォトレジスト)を塗布し、光を照射して回路をウエハーに焼き付ける(露光)。ウエハーは現像液に入れられ、露光された部分が解けて酸化膜をむき出しにするなどのプロセスを経る。それに比べて、塗布型の半導体製造の場合、コピー機で書類を複写するようにして半導体の回路がフィルムなどさまざまな部材の上に形成される。シリコンウエハーを用いた半導体製造に比べて工程数は少なく、コスト削減が期待される。柔らかい素材の上に半導体回路を形成することもできる。

 2017年、東レは単層カーボンナノチューブ複合体を用いて、既存のディスプレイよりも移動度(電子の移動のしやすさ)が約80倍高い半導体素子を形成した。移動度の向上はICタグの通信速度の向上などに欠かせない。東レは塗布型半導体の回路形成技術に磨きをかけ、世界最高レベルの移動度を実現している。その成果の一つとして、東レは企業が在庫管理などに使うICタグの製造コストを1枚当たり2円以下に引き下げることに成功した。

 従来、ICタグの価格は(性能にもよるが)10〜20円程度といわれてきた。世界経済のデジタル化の加速によって、無人店舗の運営やより効率的な物流網の確立のために、ICタグの需要は増加する。企業がサプライチェーンマネジメント力を高めるために高性能のICタグの需要は増える。低価格かつ高速通信に対応できるICタグの供給を増やすことによって、東レは物流をはじめ経済運営の効率化に関するニーズを有利に取り込むことができるだろう。

■東レに期待する新しい素材創出力

 新しい素材の創出は、企業家の創意工夫を刺激して新しい製品の創出を支える。創業来、東レはそれを体現してきた。第2次世界大戦後、東レは化学繊維の製造技術を磨いた。それは、日本の繊維や化成品産業の生産性向上を支えた。

 東レはその技術を炭素繊維分野と結合した。炭素繊維で磨いた製造技術を、東レはカーボンナノチューブと結合した。同社は新しい素材の創出力を磨き、世界経済の最先端分野での需要を獲得しようとしている。例えば、東レが塗布型半導体の製造技術を用いてICタグの製造コストをさらに引き下げることができれば、人々の行動データをより多く収集できるだろう。それは、メタバース時代における新しいサービスや製品の開発に欠かせない。

 カーボンナノチューブは自転車のフレームや燃料電池、キャパシタ(コンデンサ)、建築材料など多くの分野での利用も期待さる。東レが単層カーボンナノチューブを用いたEV車体の素材や部材を供給することは、EVの走行距離延長に寄与するだろう。日本には、米中のような有力ITプラットフォーマーや先端企業が見当たらない。東レの素材創出力は、日本が世界の最先端分野の需要を取り込むためにも不可欠だ。

 その一方で、カーボンナノチューブは非常に微細な素材であるために健康に悪影響を与える恐れがあると指摘されている。新しい素材の持続的な利用は、安心と安全の確立なしに進まない。製造工程での安全性の確立に加えて、廃棄、リサイクルなど、新しい素材のライフサイクル全体を通して循環的なエコシステムの確立は急務だ。

 コロナショック発生によって世界のサプライチェーン寸断は深刻化し、その状況は続くだろう。そのなかでも、東レの化成品事業は世界的な競争力を発揮している。素材創出の総合力という点で、東レの比較優位性は高い。東レ経営陣が既存事業で得られた経営資源を新しい素材の製造技術確立により多く再配分し、強みに磨きをかける展開を期待したい。

(文=真壁昭夫/法政大学大学院教授)

●真壁昭夫/法政大学大学院教授

一橋大学商学部卒業、第一勧業銀行(現みずほ銀行)入行。ロンドン大学大学院(修士)。ロンドン証券現地法人勤務、市場営業部、みずほ総合研究所等を経て、信州大学経法学部を歴任、現職に至る。商工会議所政策委員会学識委員、FP協会評議員。

著書・論文

『仮想通貨で銀行が消える日』(祥伝社、2017年4月)

『逆オイルショック』(祥伝社、2016年4月)

『VW不正と中国・ドイツ 経済同盟』、『金融マーケットの法則』(朝日新書、2015年8月)

『AIIBの正体』(祥伝社、2015年7月)

『行動経済学入門』(ダイヤモンド社、2010年4月)他。
 

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コメント
1. 赤かぶ[165541] kNSCqYLU 2022年2月22日 04:29:13 : IrhQbsPtA1 : My43WnR3V2FGemc=[4148] 報告

2. 2022年2月22日 06:54:32 : Askq0YLCxI : Qmp1Y3Rla1c0Vlk=[1131] 報告

話があちこちに飛んで分からなかったが、以下が分かり易い。

<ナノ構造制御技術による塗布型半導体カーボンナノチューブの移動度155cm2/Vsを達

成>(東レ)

https://cs2.toray.co.jp/news/toray/newsrrs01.nsf/0/7DBFF7B033F925E649258390002

FB650

3. 2022年2月22日 19:40:32 : O01SIq4MwI : SjgvTHpDT01LWC4=[95] 報告
これって毒ワクチンに含まれるナノチップをコーティングするシュウドウリジン
(ナノ脂質)をカーボンに置き換えることで何かを狙ってる臭いがプンプンだね。
5G&酸化グラフェンが本丸だと考えたらカーボンが効率的かと直感的に思う。
それともナノチップの1次コーティング材として保護膜として耐久性上げる狙いか?
日本の大企業ってのは民衆から搾取するだけでマムシの子らに貢ぐだけだ。
背乗り政府と経団連は民衆の明るい未来をアピールするが民衆の暮らしが楽に
なったためしがない。病気は増え、嘘を学ぶために高い学費を払わされ、心身を
破壊されていく。
4. 空虚[4802] i_OLlQ 2022年2月23日 03:56:23 : gFqmffCkzo : RC82Sm15TVpxelE=[3] 報告
>>3殿 貴殿の仰せの事は、現実になり得る。 必要とあらば、実現できる範疇のことだからね。

悪魔の錬金術 神仏の教えの根本を無視して暴走すれば、災いは必然になるのが道理。

このテクノロジーを使うのは「人」であることが大前提だわな。人でなしのアイテムにしちまったら、悲惨を繰り返すだけだものね・・・。

5. 2022年2月23日 06:36:03 : bC7BzPnf9Y : dXo0ZklwcHhyQTI=[552] 報告

ナノカーボンなど生分解性のないナノマテリアルは

環境に暴露した際、生態系に多大な影響を及ぼすことが懸念される。

ナノサイズゆえ、血液脳関門さえ通過し脳に影響を与える。

そのような環境・生態系への負荷に対し、何らアセスメントがなく

「夢の新技術」などと諸手を挙げて喜んで良いのだろうか?

できることとしてはならないこと、の見境ぐらいつけたらどうだ!


6. 2022年2月23日 10:02:28 : jXbiWWJBCA : Rm5WWGpiTzAwU2c=[833] 報告
>強度は鋼の20倍、熱伝導性は銅の10倍、電気伝導性は銅の1000倍

今後の技術展開には注目だが
まだ作成コストも高いし
実際に使う時には、複合材で、そんな性能は出ないので、過剰な期待はしないことだ

https://www.sigmaaldrich.com/JP/ja/technical-documents/technical-article/materials-science-and-engineering/microelectronics-and-nanoelectronics/comocat-carbon-nanotubes

7. 楽老[2914] inmYVg 2022年2月23日 10:05:03 : dldjzY87VX : V3hoY1lHVU5FOTY=[49] 報告
真壁さんらしいヨイショ記事だな

いつの記事をベースにしたものか知らないが、最近では1/17のプレスリリースでCNTインクでフレキシブル透明導電フィルムと云うのがあった。
阪大(古賀)東大(磯貝)らもCNT、CNF複合インクで同様のモノを

3.4.5.氏のような警鐘も大事だが、開発チャレンジを忘れたら没落するだけだと思う。
だからこそ多様な研究者が必要なのであり、文系理系を問わず時の政権の意向に左右されない学術会議なども大事なのです。

    

8. 2022年2月23日 10:18:05 : jXbiWWJBCA : Rm5WWGpiTzAwU2c=[834] 報告

>>05 環境・生態系への負荷に対し、何らアセスメントがなく

そんなことはない
当然、社会から需要があれば、それに対する研究もなされる
日本でも↓のような研究がなされている

https://www.nies.go.jp/kanko/news/29/29-5/29-5-02.html
カーボンナノチューブ吸入曝露装置の作製と毒性評価−中核研究プロジェクト3 「環境中におけるナノ粒子等の体内動態と健康影響評価」


https://www.jst.go.jp/pr/announce/20210210/index.html
カーボンナノチューブの毒性発現機構の一端を解明
〜免疫細胞が病原体と誤認識して過剰応答

カーボンナノチューブ(CNTs)の研究と利用は年々急増している一方で、CNTsのアスベスト様の毒性が懸念されているが、その毒性発現機構は長い間不明であった。
世界で初めてCNTsを認識する免疫受容体を発見し、マクロファージがその受容体を介してCNTsを取り込むことによって起きる炎症応答がCNTs毒性発現の発端となることをマウス実験で明らかにした。
CNTs曝露による肺疾患の治療法の開発、および安全なCNTsの設計・開発につながることが期待される。
立命館大学 薬学部の中山 勝文 教授、東北大学 大学院情報科学研究科の木下 賢吾 教授、大森 聡 博士研究員らの共同研究グループは、カーボンナノチューブ(CNTs)を認識する免疫受容体を発見しました。

CNTsはエレクトロニクス、エネルギー、バイオなど多岐にわたる分野での用途が期待されている次世代ナノ材料ですが、アスベストと同様に生体内に入るとマクロファージに効率良く取り込まれ、そのマクロファージ炎症応答により毒性を示すことが動物実験で報告されています。しかし、炭素のみで構成されるCNTsがなぜマクロファージに取り込まれるのか、その毒性発現機構は長い間不明でした。

本研究グループは、マクロファージがTim4という免疫受容体を介してCNTsを捕獲して細胞内に取り込み、このマクロファージ炎症応答が引き金となって中皮腫様の病態が起きることをマウス実験から明らかにしました。

今後、CNTsにより引き起こされうる肺疾患においてTim4経路を阻害する治療法の開発や、Tim4に結合しない毒性の低いCNTsの開発につながることが期待されます。

本研究成果は、2021年2月9日(米国東部時間)発行の米国科学誌「Cell Reports」のオンライン版で公開されます。

本研究成果は、JST 戦略的創造研究推進事業さきがけ「マクロファージによる粒子状物質パターン認識機構の解明」(研究者:中山 勝文)の一環で得られました。

<プレスリリース資料>
本文 PDF(464KB)
<論文タイトル>
“Tim4 Recognizes Carbon Nanotubes and Mediates Phagocytosis Leading to Granuloma Formation”
(Tim4はカーボンナノチューブを認識して細胞内に取り込み、肉芽腫形成に関与する)
DOI:10.1016/j.celrep.2021.108734

9. 空虚[4803] i_OLlQ 2022年2月23日 14:13:12 : kfpnkvBgNM : R1VHMHRScGVGQWM=[1] 報告
>>7 楽老 殿 >時の政権の意向に左右されない学術会議

そうあって欲しいものだね。政権だけではなく、権威主義にも敢然と抵抗してもらいたい。 ・・・・・ずいぶん先まで、それは期待せんほうがいいけどね。

【 われわれは未だ毒リンゴの影響を受けたものが主流多数で社会を席巻している 】

10. 2022年2月23日 14:25:13 : Do77gqEsdc : QlhBdGxZM3dIQ1k=[38] 報告
韓国や中国に、

技術盗用され、

そして、価格競争で負け

将来的に廃業する東レ。

11. 2022年2月23日 16:16:34 : bC7BzPnf9Y : dXo0ZklwcHhyQTI=[555] 報告
>8

アカデミズムの議論などではなく、

社会的議論がないということ。

少なくとも、一般市民はこの「毒性」など知らない。

「毒性の低いCNTsの開発につながることが期待されます。」

のであれば、今、市場化する話ではない筈。

12. 2022年2月23日 16:22:24 : O01SIq4MwI : SjgvTHpDT01LWC4=[103] 報告
ISO認証取得が花盛りだったころから企業移転技術移転は計画ずくだったね。
お墨付き出す代わりにノウハウ晒せって話。クソ役人にカネまで払って。
あれから日本大企業の方向性は軍事&諜報ツールばかりに変った感がある。
毒ワクチン祭りも含めて人間に有用でない投資家好みの案件多くなったんだね。
13. 2022年2月23日 18:17:54 : AvPkMsdEMs : OVl0UEJUYUN5bVk=[2] 報告
東レにはこれまでスーパーバウオテック、そしてエントラントと2回騙された。
この企業の製品は、謳い文句だけはご立派だが、実際の機能面ではゴミ性能。
どちらの時も、お守り代わりにピコシェルター持ってたから難を逃れたが、危うく濡れ冷えで風邪、ないし凍死する所だった。
夜釣りで雨に降られて凍死なんて、事情を知らない人からは「おいおい雨具も持たずに夜釣りに出かけたのか」とバカにされる死に方だ。
東レの話は二度と信じない。

東レで優秀なのは広報担当だけ。
広報の出してくるデータだけは、誰が見ても疑いようがないほど完璧なデータでもって、「GORE-TEXよりも上」と証明してくれるが。
実際に使うと2〜3時間程度を境に決壊が始まるクソ素材。

どうせ今回も、我々の期待を大きく下回る大言壮語なブツだろう。
なんならそこらへんの紙切れを名前だけ「カーボンナノチューブということにした」ということも十分考えられる。
あるいは数十分、数時間だけカーボンナノチューブみたいな状態になる紙切れということも・・・。
なんにせよ東レの話は眉に唾つけて聞くべし。

14. 楽老[2918] inmYVg 2022年2月24日 08:25:40 : dldjzY87VX : V3hoY1lHVU5FOTY=[53] 報告
>>13.

えらく東レにご立腹のようだけど
カーボン繊維(ナノではない)ではトップメーカだし、航空機の筐体は日本のカーボン繊維が無いと成り立たない状況だと思うよ。

まず、スーパーバウオテックは単に超撥水生地というだけ。
東レの宣伝文句に踊らされただけではないかな
エントラントも透湿防水という点では非常に優秀な生地だ。
しかし、蒸れないはずはない。
パンスト1枚でも蒸れは大きい、そのくせ風が当たると非常に冷たい。

東レに限らず、透湿防水生地で蒸れないものは一つもないというのが実態です。
くれぐれも宣伝文句に乗せられないように

    

15. 2022年2月24日 17:25:18 : Pzj3fpWqTs : dkJhSnBmb2M0VU0=[3] 報告
カーボンナノチューブの半導体応用の工作のやり方についての技術だよね。
カーボンナノチューブ自体は既にあちこちで出しているしこの手の技術についてもいくらでもあるから、あとは実用生産してからニュースに出してね、って位だよ。
まあ決算関連の都合なんでないかなと。
16. 2022年2月24日 19:55:04 : xJbz8F86rg : aVNZN0sucHlsVXM=[217] 報告
CPUの性能が良くなり、量子AI待ち。しかも、日本のAIではないと思う。
17. 2022年2月25日 11:17:39 : oiEkBaJ7vY : UFgxTHA3eEcyaEk=[10] 報告
>>11
無理ですね。
イギリスでは肺炎と中皮腫の発症が確認され危険廃棄物指定の認証コードが必要と
強い安全に対する規制を設ける構えだけど、日本のリスク評価では皆無としてる。

生体難分解性と繊維形状がアスベストと同様なのは事実。
でも生成や廃棄時に晒される可能性がある人に限定されるし、
そもそも曝露されてからガンなどが発症するのは、
アスベストの場合ヒトで15〜40年、寿命が短いマウスでも1年以上なので、
事実上リスク評価なしで出回る事は確定ですよ。

18. 2022年2月25日 19:23:07 : oELgXWoPC2 : QWQ0YkpVb2JCUy4=[1] 報告
>「夢の素材」カーボンナノチューブ実用化

なるほど、単層1分子にすれば、「悪魔の素材」グラフェンかい。

5G(ファイブゼネレーション)の次は、4G(死のグラフェン)に先祖帰りかい?
 

19. 2022年2月28日 13:21:54 : EXF7vpRFSc : Rzc3SlZJSGxaWXc=[87] 報告
まあ、ボブスレーで「偽物の下町」をプロデュースしてきた東レなんぞに、過剰な期待は出来ないな
期待できる企業であるのならば、ボブスレーで勝ってた筈だ・・・本物の下町にボロ負けしておいて、何を今更だ
絵空事より先に、結果を出してからものを言え

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