豊橋기술과학대학의 梅本實 교수 등은 금속표면의 결정입경을 100나노미터 이하로 나노결정화할 수 있는 ‘고에너지 쇼트피닝법’을 개발했다. 미소입경의 쇼트를 고속, 장시간, 저온에서 조사한다는 간단한 방법. 이런 종류의 방법으로 나노 결정화한 것은 세계 최초라고 한다. 투과전자현미경 관찰이나 강도 시험에서 나노결정의 특성을 나타낸다는 실증이 완료되었다. 따라서 침탄처리나 질화처리를 대신할 새로운 표면처리법에의 응용이 기대된다. 이번에 실험의 대상으로 한 것은 순수 철과 공석강(共析鋼)인데, 원리적으로는 비철금속에서도 성립한다고 한다. 쇼트의 조건은 입경이 50마이크로미터, 속도가 매초 190미터, 시간 10초. 온도는 실온인데 지금까지의 충격변형에 관한 연구에서 저온 쪽에 좋다는 것이 실증되었다. 이 처리의 결과, 표면에서 수 마이크로미터-수 십 마이크로미터의 깊이에서 결정입경이 100나노미터 이하인 나노결정으로 변화했다. 강도는 비커스 경도 700으로, 순수 철의 통상 100에 비해 7배를 나타냄과 동시에 결정방위차도 15도 이상이었다. 결정입경 뿐 아니라 지금까지 밝혀진 나노결정의 특성을 보이고 있어, 진정한 나노결정이라고 한다. 내식성에 대해서는 미확인 상태이나 나노결정은 내식성도 우수하기 때문에 이 특성을 갖추고 있을 것이라고 추측하고 있다. 통상의 구조재료 결정입경은 10마이크로미터 전후인데, 정부의 슈퍼메탈 프로젝트의 경우도 1마이크로미터가 한계. 이에 대해 나노결정재료의 제작법은 현재 가스디포지션법, 아모르파스 결정화법, 전착법, 메커니컬 얼로잉법, 고압하 뒤틀림법이 개발되어 있다. 모두 프로세스가 복잡한데다가 만들어진 나노결정은 조직 등에서 문제가 있어 재료로서의 실용화는 곤란한 상황이다. 이에 대해 금번 처리법에 의한 나노 결정은 본격 실용의 가능성이 크다는 점에서 획기적이라고 할 수 있다. (NK)