NEDO 首都高を使った自動運転の実証実験を開始

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2020年3月27日

 NEDOは、管理法人を務める戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)第2期「自動運転(システムとサービスの拡張)」について、羽田空港と臨海副都心を結ぶ首都高速道路で、合流支援情報などを活用したインフラ協調の自動運転の実証実験を開始した。

 今回の実証実験では、安全で円滑な自動運転や運転支援を実現するため、高速道路の実環境下で、一般道からETCゲートを通過して本線に合流するまでの区間を自動運転車で走行。これにより、インフラ協調による交通環境情報の提供技術の確立を目指す。

 SIP第2期では、交通事故の低減、交通渋滞の削減、交通制約者のモビリティの確保、物流・移動サービスのドライバー不足の改善・コスト低減などの社会的課題の解決への貢献を目指して、自動運転の実用化に向け産学官共同で取り組むべき共通課題(協調領域)の研究開発を推進。昨年10月から開始した東京臨海部実証実験では、臨海副都心地域を中心とした公道の実環境下で、実験用車載器を搭載した自動運転車などを走行させることにより、交通インフラから提供される信号灯火色などの情報の有効性検証などを行っている。

 こうした中、羽田空港と臨海副都心を結ぶ首都高速道路では、合流支援情報などを活用した世界でも例がないインフラ協調の自動運転の実証実験を今月16日から実施している。

 実証実験は、高速道路の本線への合流など自動運転の継続が困難な状況の中で、安全で円滑な自動運転や運転支援を実現するため、インフラ協調による交通環境情報の提供技術の確立を目指すもの。有料道路の実環境下、一般道から料金所支払いを含むETCゲートを通過して本線に合流するまでの区間を自動運転車で走行する実証実験は世界でも例がない。実証実験を通して、高速道路から一般道へ自動運転の領域の拡張を加速させ、より安全で快適な自動運転を実現可能とする走行環境の構築を目指す。

 今後、東京臨海部実証実験は、臨海副都心地域、羽田空港と臨海副都心を結ぶ首都高速道路に加え、羽田空港地域にて自動運転技術を活用した次世代公共交通システムなどの実証実験を2020年度末まで実施する予定。また、自動運転に対する社会的受容性の醸成に向け、今年7月に日本自動車工業会と連携しながら、多くの人が自動運転車を体験できる試乗イベントの開催を計画している。

 

SEMI 学生向け半導体の業界研究サイトをオープン

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2020年3月27日

 SEMIジャパンはこのほど、学生向け半導体業界研究サイト「SEMI FREAKS」(https://www.semijapanwfd.org/)をオープンした。

 半導体は、エレクトロニクス機器の中核を担う存在であり、あらゆる産業にイノベーションを生む可能性を秘めている。世界中でその重要性が高まっており、市場は長期的な成長が期待されている。その半導体の製造領域では、日本の装置・材料メーカーは高い競争力を維持し、特に材料では圧倒的な世界シェアを誇る。

 2030年に100兆円超の規模が見込まれている半導体市場では、成長に伴い人材ニーズが高まっており、機械、電気・電子、情報、化学、物理などの幅広い分野で人材が求められている。

 こうした中、SEMIは、業界団体として日本の会員企業約340社とともに、学生への半導体業界の認知度・イメージ向上に重点的に取り組み、その一環として、「SEMI FREAKS」を立ち上げた。

 サイトのコンテンツとして、①半導体の活躍フィールド:モビリティ、XR(VR・AR・MRの総称)、医療、ロボティクス、5G、AIなど注目分野での、サービス・技術と半導体の接点②数字で見る半導体業界:半導体業界の産業規模や使われている技術などを具体的な数字を用いて分かりやすく説明③イラストで分かる半導体製造工程:マスク製造設計から実装・検査まで、半導体の全製造工程をイラストで分かりやすく紹介④ひと目で分かる日本メーカーの世界シェア:日本の材料・製造装置メーカーのシェアを提示、などがあり、今後もコンテンツは追加される予定となっている。

 SEMIは、学生による業界理解の第一歩に向けて、「SEMI FREAKS」を充実させていく考えだ。

 

東京大学 パターニングの電極を半導体に移し取る手法開発

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2020年3月26日

 東京大学大学院新領域創成科学研究科、同マテリアルイノベーション研究センター、産業技術総合研究所 産総研・東大先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ、物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(WPI‐MANA)の共同研究グループはこのほど、洗濯のりにヒントを得て、高精細にパターニングされた電極を有機半導体に取り付ける手法を開発した。

 さまざまな機能性を持つ電子素子を駆動させるためには、電圧や電流を入出力するための電極が必要不可欠。電極は通常金属で、高真空下で大きなエネルギーを用いて成膜されることが多く、電極の設置面へのダメージを抑え、接着力など下地との相性を最適化することも重要な課題だった。

 こうした中、同研究グループは、洗濯のりの成分であるポリビニルアルコールが乾燥すると固まり、水にあうと簡単に溶けることを利用し、基板上で高精細にパターニングされた電極をポリビニルアルコールなどとともに電極フィルムとして引き剥がし、半導体上に移し取る手法を開発。

 さらに、たった一分子層(厚さ四㎚)からなる有機半導体に金属電極を取り付け、半導体の機能を十分利用できることを実証した。取り付け先の制約は極めて少なく、曲面や生体などへの応用も期待できる。

 今回の成果により、さまざまな積層デバイスへの応用が可能となり、将来の産業応用に際し低コスト・フレキシブルエレクトロニクス用のプロセスとしての利用が見込まれる。

 なお、今回の研究成果は、英国科学雑誌「Scientific Reports」(3月13日版)に掲載された。また、同研究は、日本学術振興会(JSPS)科学研究費補助金「単結晶有機半導体中電子伝導の巨大応力歪効果とフレキシブルメカノエレクトロニクス」「有機単結晶半導体を用いたスピントランジスタの実現」の一環として行われた。

 

デンカ コロナウイルスの簡易検査キット開発状況を報告

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2020年3月26日

 デンカはこのほど、連結子会社であるデンカ生研が、国立感染症研究所と新型コロナウイルス感染症の診断法開発に関する共同研究契約を締結したと発表した。AMED(日本医療研究開発機構)の研究班への参画を通じて必要な抗体と抗原を国立感染症研究所より分与を受け、イムノクロマト法による簡易検査キットの開発を進めている。

 通常、簡易検査キットの製造販売承認取得までには最短で1年半から2年かかるが、同社は開発を早めるために関係官庁や公的機関、国内外の研究機関の協力と支援を仰ぎながら、2~3カ月内に試作品を完成させ評価し、体外診断薬の国内薬事承認を取得することを前提に、今後1年以内に最大1日10万検査分の量産体制構築を目指していく。

 さらに、さまざまな医療現場の検査ニーズに応えるために、ELISA法や遺伝子診断法を含め、イムノクロマト法による抗原検出以外の診断方法も同時に検討を進めている。

 同社が昨年9月に、株式を33.4%取得した台湾プレックスバイオ社では、新型コロナウイルスとその他の呼吸器感染症関連ウイルスの有無を同時に測定する検出法を開発中。すでに試作品が完成し、今後台湾で実用化に向けた検証を行うとともに、日本での展開も検討していく考えだ。

 

東大・産総研など 世界最速の有機トランジスタ実現

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2020年3月24日

 東京大学と産業技術総合研究所(産総研)、物質・材料研究機構の共同研究グループはこのほど、有機半導体単結晶の薄膜上で、チャネル長1㎛スケールの微細加工手法を新たに開発した。

 高移動度と短チャネル化を同時に達成したことで、同研究グループが持つこれまでの世界記録を2倍程度更新し、世界最速となる38M㎐の遮断周波数を達成した。また、この有機トランジスタには交流信号を直流信号に変換する整流性があり、100M㎐でもその整流性が失われないことを実証した。

 世界中で有機トランジスタの高速化が進められている中、同研究グループは超短波帯で動作する有機トランジスタの開発に世界で初めて成功した。

 有機半導体は有機溶媒に溶かしたインクから、印刷プロセスにより柔軟性のあるデバイスを作製できることから、次世代半導体材料として期待されている。同研究グループではこれまでに、厚さわずか数分子層(10㎚程度)からなる有機半導体単結晶超薄膜を、大面積で塗布可能な印刷手法を開発している。このような高品質の有機単結晶薄膜では、高い移動度が実現されており、有機トランジスタの高速化に極めて有望だ。

 半導体集積デバイスの応答周波数は、論理演算を担うトランジスタの移動度と、そのチャネル長に依存する。微細加工手法として、フォトレジストを用いたリソグラフィが広く使われているが、多くのフォトレジストは有機半導体薄膜にダメージを与えることが知られており、有機トランジスタでは、リソグラフィによる高移動度と短チャネル化を両立することは困難だった。

 今回、同研究グループは有機半導体単結晶の薄膜上に、フッ素系高分子膜を薄くコーティングすることで、有機半導体でのダメージフリーリソグラフィ手法を新たに開発し、1㎛スケールの微細加工を達成。超短波帯で動作する有機トランジスタの開発に世界で初めて成功した。

 物流管理などに広く用いられている、RFIDタグの通信周波数である13.56M㎐より十分に大きな値であることから、今回作製したデバイスは、無線タグの給電に十分応用可能なレベルに達していると言える。

 さらに、超短波帯はFMラジオ放送やアマチュア無線などの電波として利用されているが、将来、応答周波数がさらに増加することで、超短波帯を利用した長距離無線通信が可能な有機集積回路の実現が期待される。

 また、簡便な印刷プロセスで量産できることから、今後のIoT社会を担う物流管理に用いられる低コストの無線タグや、電磁波から電力を供給する無線給電システムへの幅広い展開が考えられる。

 

日本化学会 トルコで開催される国際化学オリンピック派遣生徒を決定

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2020年3月23日

 日本化学会と「夢化学‐21」委員会はこのほど、トルコ・イスタンブールで開催される「第52回国際化学オリンピック」の日本代表生徒4人を決定した。

 今年1月に一次選抜試験で19人から12人に絞られ、今月の2次選抜合宿で4人が選ばれた。トルコ大会の開催期間は7月6~15日までの10日間で、実験試験・理論試験が行われる。

 国際化学オリンピックは、世界約80の国や地域から選ばれた高校生が集結する化学の祭典。高校などに在学する20歳未満の生徒が対象となっている。

 昨年7月に開催されたフランス大会では、日本代表として高校生4人が参加し、金メダル2個、銀メダル2個を獲得している。

 

NEDO CNF製品開発の即戦力人材を育成、講座開講

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2020年3月19日

 NEDOは、特別講座の一環で、石油由来の素材の代替となる植物由来の新材料として、幅広い分野への活用が期待されるセルロースナノファイバー(CNF)の社会実装を拡大、促進するため、企業でCNFの新製品開発の中核となる即戦力人材を育成することを目的に、人材育成講座を2020年度より開講する。

 講座は、東京大学、京都大学、京都市産業技術研究所、産業技術総合研究所(産総研)を、拠点として実施。内容は、①人材育成講座、②受講者参加の合同ワークショップ、③周辺研究などの実施、となっている。

 受講生は半年間の講義を通じて、CNF関連の各種製造技術や分析・評価技術を体系的に習得するとともに、実習を行うことで、製品開発に必要な各種技術を身につけることができる。

 なお、受講の申し込みはウェブサイトからのみ。産総研の「CNF人材育成講座(2020年度前期)受講生募集」(https://www.aist.go.jp/chugoku/ja/event/2020fy/0401-0930.html)から参加手続きが行える。

 CNFは、鋼鉄の5分の1の軽さで5倍以上の強度を持つ、軽量・高強度のバイオマス由来の高性能素材。石油由来の代替となる植物由来の新材料として、幅広い分野への活用が期待されている。

 NEDOでは、2013年より「非可食性植物由来化学品製造プロセス技術開発」プロジェクトを通じ、木質系バイオマスから化学品までの一貫製造プロセスとして、「高機能リグノセルロースナノファイバーの一貫製造プロセスと部材化技術開発」を推進。

 自動車や家電などへの利用を実現するリグノCNFの一貫製造プロセスを世界に先駆けて開発し、パイロットプラント(京都プロセス)を構築した。また、同時にCNFの安全性評価基盤技術や、効率的に高性能CNFを製造できる原材料評価手法の開発を実施している。

 NEDOは、産業界のニーズに応えるため、最新のCNF関連技術に関して、実践的かつ即戦力となる人材の育成を目指す。

京都大学など EVのCO2削減は限定的、包括的な対策必須

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2020年3月18日

 京都大学と広島大学の気候変動に関する研究グループはこのほど、将来の電気自動車(EV)の導入によるCO2排出量削減の効果を解析した。

パリ協定の気候目標達成には社会全体での取り組みがかなめ
パリ協定の気候目標達成には社会全体での取り組みがかなめ

 同研究によると、EVの導入によりエネルギー消費量は減少することがわかったものの、発電システムが火力発電に依存する現状のままでは将来のCO2排出量はほとんど変わらず、全体としては正味で増加することが明らかになった。さらに、仮に全ての車をEV化し、発電システムに再生可能エネルギーを大規模に導入したとしても、CO2削減効果は2割程度にとどまった。

 この結果は、パリ協定の2℃目標を達成するためには、交通という単一セクターの限定的な取り組みだけでは難しいことを示唆している。

 一方で、EV化の大小に関わらず全部門で削減目標に向かって対策を実施すれば、将来的に大幅な削減につながる結果もでている。同研究グループは、家庭・産業・交通といったエネルギー需要全体を包括的に捉えた上で、「発電などのエネルギー供給が脱化石燃料化していなくてはならず、社会全体での取り組みが必要だ」と指摘する。

 2015年のパリ協定では、国際社会は全球平均気温の上昇を2℃以下に抑え、温室効果ガス(GHG)の排出を今世紀後半に実質ゼロまで下げるという気候安定化目標を掲げた。現在EVが急速に普及してきており、その導入により自動車由来のCO2排出量削減が期待されている。しかし、EVの定量的な貢献度についてはこれまで示されていなかった。

 そこで、京大大学院工学研究科の藤森真一郎准教授と広島大学大学院国際協力研究科の張潤森助教らの研究グループは、EVの導入状況と交通部門以外の排出削減努力の進展度合いによって6通りのシナリオを設定し、コンピューターシミュレーションを試みた。

 シナリオは、EVが2050年で大量導入されているか否か、交通部門以外の排出削減努力がどのように進んでいるかという2つの考え方から構成。

 後者ではさらに、①排出削減が進まない現状の延長②大規模な排出削減が経済システム全体で進む③発電部門のみで再エネが積極的に導入される―の3つのケースを想定した。将来の人口やGDP、エネルギー技術の進展度合い、再エネの費用、食料、土地利用政策などGHG排出に関連するさまざまな社会経済条件を与えたシミュレーションモデルを使い、各シナリオについて統合評価を行った。

 今後は、EVの蓄電池の複合的な役割などを反映し、より詳細に解析していく考えだ。

 

DNP ディスプレイぎらつき現象、光学測定原理を解明

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2020年3月18日

 大日本印刷(DNP)はこのほど、光の映り込みを防ぐ「防眩フィルム」を貼ったディスプレイ表面のぎらつき現象に関して、今まで比較が困難だった異なる測定装置や測定条件下でも、信頼性の高い客観的データの取得に必要な光学測定原理を解明した。これにより、ぎらつき現象を定量的に比較・評価することが可能となり、「防眩フィルム」の開発効率を高めることができる。

 ディスプレイは高精細化によりぎらつきが増加する傾向にあり、より正確なぎらつき現象の評価が重要になっている。ぎらつき測定は、防眩フィルムを貼ったディスプレイ表面をカメラで撮影して、撮影画像からぎらつきの明暗として感じられる輝度分布の標準偏差を平均値で除して行う。

 DNPは、カメラレンズの絞りから測定面を見込む角度でディスプレイ面上の最小解像領域の大きさが決まることを確認し、ディスプレイ面上の最小解像領域の大きさがぎらつきに反比例することを突き止めた。

 その結果、撮影の際には最小解像領域が同じになるようにレンズの焦点距離や測定距離を適切に設定することにより、異なる測定条件でも撮像面上でのぎらつきが一致することを実証した。

 また、カメラレンズの撮像素子上の最小解像領域は一般的にレンズのF値(レンズの焦点距離と絞り開口径の比)のみに依存することが知られているが、同じF値で撮像するという条件をさらに加えることで、異なる焦点距離のレンズを用いた場合でも、測定装置から出力されるぎらつきの値を一致させることに成功。これらの知見を用いることで、異なる測定装置・条件の場合でも、測定値の差異が生ずる原因解析や基準を統一したデータ比較を行うことができる。

 今後、同社はこの知見を活用し、顧客の要望や課題を適切かつ迅速に捉え、高精細化が進む大型ディスプレイやモバイル端末、車載向けディスプレイ用に新たな防眩フィルムを提供していく。また、電気・電子技術分野の国際規格の作成を行う国際標準化機関IEC(国際電気標準会議)規格化の議論をサポートする知見になることを期待している。

 

NEDOなど 福島で世界最大級の水素製造施設が完成

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2020年3月16日

 NEDOと東芝エネルギーシステムズ、東北電力、岩谷産業はこのほど、2018年から福島県浪江町で建設を進めてきた、再生可能エネルギー(再エネ)を利用した世界最大級となる10メガワットの水素製造装置を備えた水素製造施設「福島水素エネルギー研究フィールド(FH2R))」が2月末に完成し稼働を開始したと発表した。

 同施設は、再エネなどから毎時1200ノルマル立方メートル(定格運転時)の水素を製造する能力を持つ。電力系統に対する需給調整を行うことで、出力変動の大きい再エネの電力を最大限利用するとともに、クリーンで低コストな水素製造技術の確立を目指す。

 なお、製造された水素は、定置型燃料電池向けの発電用途、燃料電池車や燃料電池バス向けのモビリティ用途などに使用。主に圧縮水素トレーラーやカードルを使って輸送し、福島県や東京都などの需要先へ供給する予定だ。

 水素は、電力を大量に長期で貯蔵できることに加え、長距離輸送が可能。また、燃料電池によるコジェネレーション(熱電併給)や、燃料電池車など、さまざまな用途に利用できる。将来的には、再エネ由来の水素を活用し、製造から利用に至るまで一貫したCO2フリーの水素供給システムの確立が望まれている。

 政府が2017年に公表した「水素基本戦略」では、再エネの導入拡大や出力制御量の増加に伴い、大規模で長期間の貯蔵を可能とする水素を用いたエネルギー貯蔵・利用(Power‐to‐Gas)が必要とされている。

 この水素を用いたエネルギー貯蔵・利用には、出力変動の大きい再エネを最大限活用するための電力系統需給バランス調整機能(ディマンドリスポンス)だけでなく、水素需給予測に基づいたシステムの最適運用機能の確立が必要となる。こうした中、NEDOなど4者は、再エネの導入拡大を見据え、ディマンドリスポンスとしての水素活用事業モデルと水素販売事業モデルの確立を目指した技術開発事業に注力。

 水素の製造・貯蔵と電力系統の需給バランス調整の最適な組み合わせを、蓄電池を用いることなく水素エネルギー運用システムにより実現することが今回の実証運用の最大の課題だ。

 FH2Rでは今後、それぞれの運転周期の異なる装置で、電力系統のディマンドリスポンス対応と水素需給対応を組み合わせた最適な運転制御技術を検証する。