IoT時代を切り拓く透明で曲がる新たな導電膜、新発想の応用を共に議論するパートナー募集（応用イメージ編）
村田製作所（以下、ムラタ）が開発中の「透明で曲がる導電膜（仮称）」は、「透明性」「柔軟性」「導電性」「安全性」を兼ね備え、加工性にも優れた、大きな応用可能性を秘めた材料です。それらの特長を引き出すことで、IoT（Internet of Things）時代に求められる、生活や社会の場と親和性の高い革新的な機器を生み出せる可能性があります。技術解説編で紹介した新材料の特長を基に、応用イメージ編では、近未来の機器やビジネスのメガトレンドを勘案し、ムラタが現在考えている「透明で曲がる導電膜」に秘められた応用の可能性と、応用創出のパートナーと共に挑もうとしていることについて紹介します。
電気・電子機器のパラダイム（開発の基軸）が、大きく変わる兆しが出てきました。そして、新たな時代の電子機器の進化を支える、革新的技術が求められています。
技術解説編では、ムラタが開発している、電気・電子産業にイノベーションをもたらす可能性を秘めた新材料「透明で曲がる導電膜（仮称）」の特長と、物質としてのユニークな特徴を紹介しました。
ただし、「『透明で曲がる導電膜』の真価は、既存の応用での機能や性能を向上することではありません。この材料でしかできない応用の創出こそが存在意義だと考えています」と成瀬は言います。その応用は、必ずしも電気・電子機器やその部品である必要もありません。応用イメージ編では、「透明で曲がる導電膜」が応用先にもたらす新しい価値について、現時点でムラタが考えていることを紹介します。
1台の機器に多機能を集約するための部品が求められた時代
来るべき近未来には、どのような電気・電子機器や工業製品が求められ、それを生み出すためにいかなる新技術が必要になるのでしょうか。コンピュータなど情報機器の分野での進化を振り返り、現在起こりつつあるパラダイムシフトについて考えてみましょう。
コンピュータは、発明されてから現在にいたるまでの間、「ダウンサイジング（小型化）」を基軸とした進化が進んできました。そして、かつてならば大型汎用機でなければこなせなかった高度な処理を、ワークステーション、パソコン、さらにはスマートフォンで実行できるようになりました。このダウンサイジングによって、コンピュータは、より安価で、扱いやすい機器へと変わり、その用途は軍事・科学研究から、ビジネス、そして買い物やエンタテインメントなどより身近な生活の場へと拡大しました。
ダウンサイジングを基軸とした情報機器の進化の歴史は、個別に存在していた電気・電子機器の機能を1台の機器に集約してきた歴史でもありました。たとえば、現代のスマホは、単なる電話の進化形ではなく、かつてのスケジュール帳、電子辞書、本、カメラ、AVプレイヤー、テレビ、ゲーム機、財布などの機能を次々と取り込んで現在に至っています。その過程で、個々の機能を実現するための部品を小型・高性能化していくことが求められてきました。
「これまでムラタでは、材料技術を起点として、電気・電子機器の小型・軽量化に貢献できる部品を中心に開発してきました。『透明で曲がる導電膜』は、従来のムラタが扱ってきた材料とは、異質の価値を提供するものです」と素材開発に携わる小柳は言います。
多様なモノに電気・電子的機能を盛り込むための技術が求められる時代へ
あらゆるモノをネットワークにつなぎ、情報を相互にやり取りして、より効率的な社会活動、より豊かな生活を実現するIoTの時代が到来しつつあります。すでに、こうした時代を見据えて、生活の様々なシーンや多様な業界・業種でのデジタルトランスフォーメーション（DX）が推し進められています。
あらゆるモノをネットワークにつなぎ、多様な場所で情報を収集・活用するためには、これまで電気・電子技術とは無縁だったモノに、電気・電子的機能を付与する必要があります。もちろん、その際には、これまでの電気・電子機器と同様に、小型・軽量化に貢献する部品が引き続き求められることでしょう。実際に、スマートウォッチでは、時計をIoT化するために、時計のサイズや形状を変えずに電気・電子的機能を組み込むための、スマホ向けよりも小型・軽量化した部品が求められています。
ただし、小型・軽量化した部品だけで、あらゆるモノに電気・電子的機能を組み込めるわけではありません。たとえば、日々の生活の中で健康状態をリアルタイムでモニタリングするため、衣服に、センサや情報を外部伝送する機能を盛り込んだ「スマートウェア」と呼ぶIoTデバイスを開発する動きがあります。衣料品と既存の電気・電子機器用の部品は、必ずしも親和性が高いとは言えません。部品は、人にとっては異物であり、異物を付加した衣服を着たのでは、自然な生活が送れなくなる可能性があります。既存の衣服に、さりげなく、存在感を消しながら電気・電子的機能を盛り込むことができる、従来とは異質な部品作成技術が必要になってきます。「透明で曲がる導電膜」の特長を生かせば、こうした要求に応えることができるかもしれません。
目立たず、違和感を抱かせることもなく電気・電子的機能を付加
すでに存在する道具や機器、設備の形状や使い勝手を維持したまま、さりげなく電気・電子的機能を盛り込むアプローチに向けた技術として、「プリンテッドエレクトロニクス」と呼ばれる技術があります。既存の道具や機器、設備の表面に、導電体や半導体、誘電体など電子的な機能を備えたインクで、電子的機能を描き込む技術です。「透明性」「柔軟性」「導電性」といった特長を高いレベルで兼ね備えた「透明で曲がる導電膜」は、プリンテッドエレクトロニクスへの適用に向けて、他材料にはない代え難い適性がありそうです。
既存の道具・機器・設備、人が身に着けるモノに電気・電子的な機能を付与するための材料は、「導電性」を備えていることが大前提となります。「導電性」に加えて、「透明で曲がる導電膜」が兼ね備える「透明」な性質を生かせば、付加機能が目立つことなく周辺環境に溶け込み、利用者に違和感を抱かせません。たとえば、絵や文字で情報が記された紙の上に、何らかの電気・電子的機能を重ねて、より便利な活用が可能な本などもできるかもしれません。さらに、機能を損なうことなく柔軟に「曲がる」特長を生かせば、モノや人の動きを妨げずに機能を付加できます。
さらに、生体に悪影響を与えない「安全性」も備えており、常に人の肌に触れた状態で利用されるウェアラブルデバイスや、人の体内に入れたまま取り出すことなく利用し続けるインプラントデバイスへの適用に向いている可能性があります。破棄後も、環境に影響を与えるような物質を含んでいないため、使い捨てで利用するディスポーザブルデバイスなどへの応用も考えられます。
これらの特長とそこから生み出される可能性がある価値を考慮すると、「透明で曲がる導電膜」は、ダウンサイジングに基づく進化を続けてきた既存の電気・電子分野よりも、むしろ食品、農業、物流、医薬・医療機器、さらにはアート、ファッション、エンタテインメント、スポーツなどの分野に適しているのかもしれません。
一方、様々なモノに、常温・常圧の環境下で、インクジェットプリンタ、スタンプ、スクリーン印刷、スプレーでの塗布、ペンでの描画など多様な方法で回路パターンを描くことができる高い加工性を生かせば、電気・電子的機能を付加するモノの幅を広げられる可能性があります。歯ブラシのような生活品や文房具、家具、建築物などにも、電気・電子的機能を簡単に付与できるかもしれません。
異分野の方々をパートナーとして、共に価値創造に取り組みたい
現在ムラタは、「透明で曲がる導電膜」の実用化を見据えて、量産に向けた準備を着実に進めています。最初の応用は、どのような筐体形状の機器であっても塗布できる「透明で曲がる導電膜」の特長を生かして、電磁波シールドなどのような電子部材への応用を考えています。ただし、これは「透明で曲がる導電膜」の応用の初めの一歩に過ぎません。
もちろん、電子部品以外の領域では、ムラタだけの力で「透明で曲がる導電膜」の応用開拓を進めることはできません。成瀬は「ムラタの社内だけで応用を探すと、どうしても電子部品の枠の中だけにとどまってしまう傾向があります。『透明で曲がる導電膜』という新しい可能性を秘めた新材料の潜在能力を引き出すためには、これまで電子部品とは縁もゆかりもなかったような、異分野の企業や方々とお話しできる機会が欠かせないと感じています」と語っています。実際に、食品業界や農業、物流、医療機器やエンタテインメント、ファッション、アート分野の方々とも応用の可能性を議論しています。
あらゆる業界・業種でDXの取り組みが推し進められ、新たな価値を持つ製品やサービスの創出を求める多くの方々がいることでしょう。たとえ、電気・電子に関する知識や経験がなくても、「透明で曲がる導電膜」の特長に興味を持っていただけたら、身構えることなく気軽にお声掛けください。ムラタだからこそ提供できる材料開発・プロセス開発・デバイス開発の知見とスキルを生かして、パートナーと共に新たな応用開拓とイノベーション創出に挑んでいきます。
