종이 위에 사철(砂綴)을 얹고, 아래쪽에서 자석을 대면 자력선을 따라 사철이 늘어선다. 이 원리를 이용하여 이방성 도전 디바이스를 만드는 연구가 물질, 재료연구기구와 폴리마텍(東京시 中央區, 사장 西平失)에서 시작한다. 말발굽형 자석과 사철대신에 강한 자장을 발생할 수 있는 초전도 마그네트와 절연재료 속에 분산시킨 도전성 미립자의 조합이 첨단 기술다운 면. 이방성이 우수한 고성능 디바이스는 보다 소형의 휴대전화나 아름다운 화면의 액정 디스플레이 개발에 공헌할 것이라고 한다.
절연재 속에 도전 부분,
형상 자유 자재
이방성 도전 디바이스는 휴대전화나 액정 디스플레이의 기반 접속 등에 사용된다. 배선 대신에 절연재료속에 도전부분을 만들어 넣고, 특정방향으로만 전류가 흐르도록(이방성)한다. 전체의 형상은 수지성형으로 자유롭게 만들 수 있기 때문에 미소한 공간을 이용해야 하는 초소형화의 요구와 맞아떨어지고 있다.
도전부분의 형성장소를 제어할 수 있고, 도전 특성과 이방성이 우수하면 회로제작의 수고를 줄일 수 있다. 배선과 달리 수지 속에 매몰시킨 회로이므로 단선 등의 염려도 적어 신뢰감이나 가격 면에서도 메리트가 크다. 작은 것이 좋은 것이라는 휴대전화 등, 초소형화가 요구되는 멀티미디어 시장용의 강력한 무기가 된다.
이미 영구자석을 사용한 제조기술은 확립되어 있다. 단, 영구자석은 자력이 약하고 이방성에 약간 문제가 남는다. 따라서 강자성이 특징인 초전도 마그네트의 이용에 주목한 것이 物材硏의 和田仁 강자강 연구센터장과 폴리마텍. 文部科學省의 머칭펀드 제도의 지정을 받아. 3년 계획으로 실용기술의 개발에 몰두하게 되었다.
강자장이라고는 하지만. 핵융합이나 핵자기공명(NMR)등에서 사용하는 것 같은 10수 테슬러, 20테슬러 같은 초고자장이 필요치는 않다. 영구자석에서는 얻을 수 없는 3테슬러 정도로 충분한 이방성을 얻을 수 있고, 초고자장 실현을 위해서는 액체 헬륨냉각 등 멘터넌스가 어려운 냉각 시스템이 필요하지만, 3테슬러 정도라면 냉동기방식의 마그네트로 간단히 얻을 수 있다. 초고자장에 주목하기 쉬운 연구자의 발상을 약간 바꾼 것이 특색이라고 할 수 있다.
디바이스 그 자체는 얇은 수지판. 그 안에 도전성 수지가 집중적으로 배열된 관통부분을 만들면 그 부분으로 전류가 흐른다. 기반과 액정 디스플에이 사이에 끼우면 관통부분이 발효한다. 관통부분의 피치가 좁을 수록 정교한 화면이 되므로, 초소형화나 고화질화로 이어진다.
기술상의 포인트는 자장 속에서의 도전성 입자의 배향 제어와 그에 적합한 마그네트의 개발, 이방성 부분을 만드는 금형과 원료의 조정 등. 物材硏은 수지 속에 분산된 미립자의 자장에 의한 배열의 시뮬레이션 기술을 도전성 입자와 수지의 개량, 성형에 사용하는 큰 공간을 가진 초전도 마그네트의 개발을 부담한다. 폴리마텍은 그것을 이용할 수 있는 금형의 설계, 제작, 디바이스의 제조를 담당한다.
초전도는 기술적 가능성과는 반대로 산업이용이 진행되지 못했다. 그 요인 가운데 하나가 초고자장의 추구. 이제 간신히 핵융합 등 먼 미래의 꿈이 아니라, 바이오테크놀러지 연구에서 NMR 장치가 사용되기 시작했는데, 범용기술이라는 말하기 어려운 것이 실정. 이번 개발의 타깃은 자장강도와 시스템 구성 등 제조 설비용. 폭넓은 산업응용에의 실마리로 기대되고 있다. (NK)
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