材料開発で社会課題を解決するNEC

2018年2月14日～16日にかけて東京ビッグサイトにて開催されているナノテクノロジーの展示会「nano tech 2018 第17回 国際ナノテクノロジー総合展・技術会議」においてNECは、漆の装飾性を実現する「漆ブラック・バイオプラスチック」やナノカーボン技術、マテリアルズ・インフォマティクス(ビッグデータとAIを用いた次世代の材料開発手法)の取り組みの様子などを展示している。

同社はこれまで植物由来のバイオプラスチックの開発に力をいれており、漆ブラック・バイオプラスチックは、その技術を応用したものとなる。今回、従来までのバイオプラスチックの耐傷性、および装飾性を高め、さらに漆芸家の下出祐太郎氏と共同で、より付加価値の高い製品の開発を目指した。

なおこの製品は、通常のプラスチックと同様に射出成型によって作成可能で、同社では今後、家電や日用品、自動車の内装材などへの応用を目指しているという。

• 漆ブラックを実現するバイオプラスチックの展示品。漆器のような深い色合いと艶があるが、通常のプラスチックと同様に、射出成型で生産することが可能

またナノカーボン技術に関しては、同社が2015年に開発し、すでに量産技術を確立しているカーボンナノホーン(CNHs)、および、現在研究開発中のカーボンナノブラシ(CNB)などの技術が展示されている。

CNHsは、粒子サイズが均一(2～5nm程度)で、カーボンナノチューブ(CNT)に比べて表面積が大きいため、物質の貯蔵・放出・拡散が容易であることが特徴。アクチュエータや電極材料、吸着材などへの応用が期待されるとのこと。

一方のCNBは、CNTとCNHsの優れた性質を両方兼ね備えるもので、高い分散性、吸着性、導電性を示すことから、フレキシブル回路、センサデバイスロボットなどへの応用が期待されるという。

• NECのナノカーボン材料技術。球状で表面積の大きいカーボンナノホーン、ブラシのような形状のカーボンナノブラシなどが紹介されている

• カーボンナノチューブの模型

• カーボンナノホーンの集合体の模型

さらに、マテリアルズ・インフォマティクスの取り組みにおいてNECは、独自の計算技術を用いて、材料のビッグデータを高速に一括で取得する方法を確立している。これにより、1つの基板上に400個以上の材料を作製したものの物性データを、一括で解析・取得することができるという。

• 基板上に、組成の違う400個以上の材料をつくり、それらの特性を1度に計測することが可能

なお、これによって集まったデータをもとに、物理モデル構築AIを用い、新材料の候補を選定することも可能だといい、科学技術振興機構(JST)の支援を受けて、研究開発を進めているとのことだ。現在は熱電材料をターゲットとしているが、今後はさらにその枠組みを大きくしていきたいとしている。

• NEC独自のAI技術で、次世代の材料開発を目指す