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理工学部HOME > 学問のすゝめ > 産業のマメ:MEMSからBEANSへ

学問のすゝめ

産業のマメ:MEMSからBEANSへ

三木 則尚 (機械工学科専任講師)

 車が衝突するとエアバッグが開きますが、車はどうやって衝突を知るのでしょう?きれいに写真をプリントしてくれるインクジェットプリンタは、1ピコリットル(1/1,000,000,000,000リットル)のインクをどうやって精確に高速に飛ばせるのでしょう?テレビや映画館で使われている100万個(!)も並んだ髪の毛の幅ほどの小さな鏡(*1)を知っていますか?

 これらは全てMEMS(メムス)と呼ばれる1ミリにも満たない微細な機械です。MEMSとはMicro(微小な)Electro(電気の) Mechanical(機械の) Systems(システム)の略で、集積回路を作る微細加工技術を利用して製作されます。ゲーム機のコントローラ(モーションセンサ)や携帯電話の中にも入っています。他にも様々な分野での応用が期待されています。図1は携帯電源への応用が期待される直径4ミリのマイクロガスタービンの回転部分の写真です。

 MEMSそのものは隠れていて目に見えません。けれどもMEMSを組み込んだ自動車や携帯電話など、様々な製品に新しい機能、高い付加価値を付与しています。そのためMEMSは「産業のマメ」と呼ばれています(半導体は「産業のコメ」と呼ばれました)。そして高い栄養価そして多彩なレシピを持つこのマメは、20年後の未来に革新的なインパクトを与えるべく、その名をBEANSとして発展しようとしています(*2)。

 BEANSとはBio(バイオ)Electro-mechanical(電気機械の)Autonomous(自動の)Nano(ナノ)Systems (システム)の略です。従来のMEMSにナノ、バイオ分野の技術を融合させることで、これまでにない革新的なデバイスを実現します。例えば、CO2や NOxを吸収する微生物をMEMSの中に固定することで、環境浄化マイクロデバイスが実現できます。人の動きや体温を電気エネルギーに変換するMEMSはナノ製作技術により、格段に効率を高めることができます。金属のナノ構造を制御することで、超高感度分析システムに応用できます(図2)。BEANSの研究は始まったばかりです。20年後の未来には、必ず今のMEMSのような「産業のマメ」になっていることを確信しています。

*1 テキサス・インスツルメンツ株式会社のホームページ(http://www.tij.co.jp)内のDLP参照。
*2 財団法人マイクロマシンセンタホームページ(http://www.mmc.or.jp)内の未来デバイス:BEANS参照

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