ものつくり系 新技術説明会
日時：2017年12月07日(木) 10:00～15:55
会場：JST東京本部別館1Fホール（東京・市ケ谷）
参加費：無料
主催：科学技術振興機構、北海道大学産学・地域協働推進機構
後援：特許庁、北見工業大学、室蘭工業大学、北海道立総合研究機構
発表内容一覧
発表内容詳細
- 製造技術
1）超弾性ＮｉＴｉ合金にNiを含まない表層を常温形成できる表面処理
北見工業大学 工学部 地球環境工学科 准教授 大津 直史
新技術の概要
超弾性NiTi合金表面に、アレルギー誘発物質であるNiを実質的に含まないナノレベルの表層を、常温で簡単に形成できる表面処理技術を開発した。この処理をNiTi合金から成る医療デバイスに施すと、表面からのNi溶出は１０分の一以下に低減されることができる。またポリマーコーティングなどをNiTi合金におこなうときの下地としても活用できる。
従来技術・競合技術との比較
NiTi合金表面へのNiを含まない表層形成には、従来、ポリマー膜コーティングが用いられてきたが、使用中に被膜が剥離してしまう可能性があり、耐久性に問題がある。また摺動部位など摩擦が生じる箇所には使用できない・本技術は「被膜を形成」するのではなく、「表面を変える」方法であるので、密着強度が極めて高く、被膜破壊のリスクが極めて低い。
新技術の特徴
・既存のNiTi製デバイスに後付け処理可能
・特別な設備不要
・誰でも簡単に処理可能
想定される用途
・眼鏡のフレーム
・歯科矯正用ワイヤー
・手術用ガイドワイヤー
- 材料
2）低コスト・高性能な全熱交換素子用シートとその製造方法
北海道大学 大学院工学研究院 環境システム工学研究室 教授 長野 克則
新技術の概要
本発明は、透湿性を有する膜状の基材に水溶性臭気物質の臭気移行を抑制する架橋材を添加させたゼラチンを含有させ、それに吸湿性を向上させる吸湿材を担持させた全熱交換素子用シートとその製造方法である。高い透湿性と通気を遮断性能を有し、かつ水溶性臭気物質の臭気移行を抑制する全熱交換素子用シートを提供できる。
従来技術・競合技術との比較
架橋ゼラチン・コーティングシートは従来のビスコース・コーティングに比べて、同等の高い透湿性と通気遮断性能を有し、かつより優れた水溶性臭気物質の移行抑制効果をもつ。そのため、全熱交換素子用シートの他、ゼラチンが生体に優しい物質であることからおむつや衛生用品などの消耗品への展開も可能である。
新技術の特徴
・高い湿気透過率
・高い臭気物質のバリア性
・高い耐久性
想定される用途
・全熱交換素子
・保存、梱包、輸送用のフィルム
・生理用品や医療用品のフィルム
関連情報
・サンプルあり
- 製造技術
3）準結晶ホログラムを用いた微細加工装置の簡素化とさらなる高精度化
北見工業大学 工学部 地域未来デザイン工学科 助教 杉坂 純一郎
新技術の概要
準結晶ホログラムは、究極に微細な3次元像を生み出すホログラムである。この素子は金属薄膜に微細な穴を加工して作られる素子で、生成される像はレンズで光を集光して作られるスポットの理論限界よりも小さい。素子の構造も単純であることから、微細加工装置や光集積回路等の各分野に広く利用できる。
従来技術・競合技術との比較
既存の半導体露光装置は、マスクで作り出した像を多数のレンズで縮小して微細パターンを作っている。準結晶ホログラムはこれを1枚の穴開き薄膜で実現でき、装置を大幅に簡素化できる。電波からX線までのあらゆる波長帯に使用でき、素子の表面上の欠陥や異物の付着が像に影響を与えにくい特長がある。
新技術の特徴
・光の回折限界を超えた微細像を生成できる。
・素子は薄膜状で、ガラス基板、レンズ、その他のデバイス表面に加工して使用できる。
・マイクロ波、テラヘルツ光、赤外、可視、紫外、X線など、どの波長帯でも動作する。
想定される用途
・半導体露光装置
・レーザー加工機
・光記録・光集積回路
関連情報
・サンプルあり
- 計測
4）組織等散乱体内部に含まれる蛍光物質の高感度検出技術
北海道大学 電子科学研究所 助教 西村 吾朗
新技術の概要
生体組織などの散乱体の中に含まれる蛍光物質の高感度検出は、生体組織からの背景光に埋もれ難しい。本技術は時間領域の光子検出技術を用い背景光と蛍光物質からの時間応答特性の違いを検出し、超高感度での蛍光検出を可能とする計測装置とそれを解析するなアルゴリズムとからなる技術である。
従来技術・競合技術との比較
表面からの単純な蛍光像観察と比べ感度が高く深い位置にある蛍光物質を観測することが可能である。その結果、放射性物質をトレーサとして用いガンマ線検出器で調べるような、センチネルリンパ節検出を蛍光物質をトレーサで置き換えることのできる技術である。
新技術の特徴
・生体組織などの散乱媒質中に存在する蛍光物質の検出
・生体組織などの散乱媒質中に存在する蛍光物質の量や距離に関する定性的情報の取得
・生体計測に適した小型の検出プローブ
想定される用途
・生体組織の患部を可視化する蛍光物質の高感度検出
・外科手術における切除術の取り残しの高感度検出
・エマルジョンや粉体、あるいは農産物に含まれる蛍光物質の高感度検出
- 計測
5）体動分離型代謝測定システム
北海道大学 電子科学研究所 ナノ構造物性研究分野 教授 石橋 晃
新技術の概要
オリジナル高清浄環境技術(Clean Unit System Platform: CUSP）を活用し、従来のクリーンルーム技術に比べ，10分の１の価格で，10倍以上の高清浄度を提供従来はLSI産業や重篤な患者を対象としていた高度清浄環境を広く一般病棟や民生応用に展開し、体動分離型活動代謝測定を可能とする。
従来技術・競合技術との比較
在来クリーンルームは、半導体製造用等では陽圧にして塵埃を外部へ排出し、生物科学用の場合は細菌やウイルスが外に出ないように陰圧にしているが、我々のCUSPシステムは内外等圧にて孤立系をなすことで、外界に塵埃・菌を排出せず、周囲に一切迷惑を掛けない。
新技術の特徴
・CUSPクリーン環境内で就寝することにより、比べ睡眠時の塵埃の体内取り込みが数百分の一以下に低減できる。
・非接触・非侵襲の塵埃粒子数解析から、睡眠品質分析（KSG）を行うと共に、ビッグデータ応用を図る。
・体動の有り、無しを分離しながら活動代謝測定を行うことができる。
想定される用途
・毎日、就寝時に自然に肺や呼吸器のリフレッシュを行える。（週末プチ断食の呼吸器版）
・非接触・非侵襲にて、ユーザーにストレスを与えることない就寝状況検知ができ、健康状態を把握することができる。
・非接触・非侵襲にて、体動分離型活動代謝測定を可能とする。
- 製造技術
6）電気化学反応を利用した制御性の良い半導体エッチング技術
北海道大学 量子集積エレクトロニクス研究センター 准教授 佐藤 威友
新技術の概要
AlGaN/GaNへテロ構造の上面AlGaN層を、電気化学反応を利用して制御よくエッチングする技術を開発した。従来法と比べて加工ダメージを抑制し、深さ方向に0.12nm/minの精密な加工制御を実現した。ヘテロ構造トランジスタのゲートリセス加工へ適用し、トランジスタのノーマリーオフ化を達成した。
従来技術・競合技術との比較
従来のドライエッチング法と比べて、加工制御およびダメージ抑制の両面において優れた性能を示す。光照射量と反応電流の制御により所望の加工深さが得られるため、先行技術で必須となるエッチングストップ層が不要で、エッチング対象構造がより簡便である。
新技術の特徴
・低反応エネルギー・ウェットエッチングプロセス
・半導体微細加工
・電流モニタによる精密な加工制御性
想定される用途
・トランジスタのゲートリセス加工
・ドライエッチングによる半導体表面ダメージ層のエッチング除去
- 製造技術
7）光触媒を利用した抗菌・空気浄化機能性基材の製造技術
北海道立総合研究機構 工業試験場 材料技術部 主査 斎藤 隆之
新技術の概要
光触媒は日常環境で光さえあれば、抗菌・空気浄化・防汚・防曇などさまざまな機能を発揮する。紹介する発明は市販の光触媒粉体材料を利用してそれぞれ、熱硬化性樹脂食器へ抗菌機能を、成形以後に非焼成で作製する無機系建材（例えばセメント・石膏ボードおよび土石系塗り壁など）に空気浄化機能を付与する各基材の製造方法である。
従来技術・競合技術との比較
光触媒を単に樹脂に練り込んでも、光の到達しない内部に不必要な光触媒を消費するとともに埋没により活性も生じない。本発明の樹脂基材の製造方法では少量で抗菌活性を付与できる。また、後者の発明の空気浄化機能を建材に付与する方法は、従来技術と違い任意の光触媒が選択可能でかつ本来の調湿機能を損なわない。
新技術の特徴
・樹脂基材について：少量の光触媒でJIS R1702に規定の抗菌効果を付与できる。
・建材について：無機系建材に任意の光触媒粉体を選んで空気浄化機能を付与できる。
・建材について：なおかつ内装建材が本来有する調湿（水分の吸放出）機能を損なわない。
想定される用途
・樹脂基材について：メラミンなどの熱硬化性樹脂食器（病院・介護施設・学校およびペット用他）
・建材について：無機系の内装建材
・建材について：現場施工式の塗り壁材
- 材料
8）放熱を制御できる蓄熱材 －温度上昇時に放熱する蓄熱材－
北海道大学 大学院工学研究院 宇宙環境システム工学研究室 准教授 戸谷 剛
新技術の概要
本蓄熱材は、蓄熱材の質量と温度低下時の最低温度を制御することで、温度低下時に放熱させずに温度上昇時に放熱させたり、温度低下時も温度上昇時にも放熱しなくしたりすることができる。本蓄熱材は、固体から固体に結晶構造変化することで蓄熱したり、放熱したりする。
従来技術・競合技術との比較
従来の蓄熱材の多くは、温度低下時に放熱する。本蓄熱材は、温度低下時に放熱させずに温度上昇時に放熱させたり、温度低下時も温度上昇時にも放熱しなくしたりすることができる。また、従来の蓄熱材の多くは、固体から液体に相変化する時に蓄熱する。本蓄熱材は、固体から固体に結晶構造変化する時に蓄熱する。
新技術の特徴
・温度低下時に放熱せず、温度上昇時に放熱することができる。
・温度低下時にも、温度上昇時にも放熱させることができる。
・蓄熱材を入れる容器が不要。固体から固体の結晶構造変化で蓄熱したり、放熱したりする。
想定される用途
・エアコンの加熱補助（車内や室内など暖気したい時に放熱できる。）
・廃熱の輸送
・熱源への直接貼り付け
- 電子
9）テラヘルツ波と可視光を同時に撮像する一体型ピクセル回路
北海道大学 大学院情報科学研究科 情報エレクトロニクス専攻 准教授 池辺 将之
新技術の概要
テラヘルツアンテナや増幅回路において、通常のフォトダイオードを用いた画素回路との共通性を見出し、アンテナ回路の周辺にフォトダイオードと回路内部に簡単な接続切り替えスイッチを設けることで、回路面積の増大を回避しながら、可視光とテラヘルツ領域をカバーする撮像ができるピクセル回路を提供する。
従来技術・競合技術との比較
今までの技術は、テラヘルツ・可視光のカメラを別に用意したり、テラヘルツ波だけのピクセルブロックと、可視光用の回路ブロックを別々に配置していた。本技術は画素回路の共通性を見出して、一体化したピクセル回路を提供して同一の位置関係の撮像を可能にする技術である。
新技術の特徴
・位置を変えずにテラヘルツ波と可視光を同時撮影
・テラヘルツ波も含む様々なスペクトルでの同時撮影
・CMOSプロセスによる低コストセンサ
想定される用途
・非破壊検査用カメラ
・危険物透視型監視カメラ
・化学物質特定カメラ
- 製造技術
10）複数微生物を嫌気培養してなる中鎖脂肪酸の製造方法
室蘭工業大学 大学院 環境創生工学系専攻 教授 張 傛喆
新技術の概要
食品廃棄物などの安価な原料を基質とし、所定の微生物で嫌気培養して、培養液中に中鎖脂肪を生成させる。
従来技術・競合技術との比較
従来は、クロストリジウム クルイベリ（Clostridium kluyveri）をバイオマス中で培養するものであり、カプロン酸及びカプリル酸が生成されるがカプリン酸は生成しない。本発明によれば、カプリル酸とカプリン酸とを効率的に生成させることができる。
新技術の特徴
・微生物によるカプロン酸生産
・未利用バイオマスを利用する安価な手法
・中鎖脂肪酸の用途拡大
想定される用途
・機能食品
・化学製品
・医薬分野
関連情報
・サンプルあり
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