半導体試料研磨機付近でのナノマテリアル計測
ナノマテリアルとは、100nm(ナノメートル)を下回る粒子の事で、従来の材料にはない優れた性質を有するカーボンナノチューブ、カーボンブラック、二酸化チタン、フラーレン、酸化亜鉛、シリカ新素材等が該当します。ナノマテリアルは、組成単位がごく小さくなることにより、表面積が広く、細胞中への侵入が可能である利用価値はとても大きなもので同じ素材でも従来の材料にはない強靭性、高電気伝導性、高熱伝導性に優れ、蓄電デバイス、燃料電池、医療などでの応用が考えられています。しかし、人体や動植物への影響が懸念され、ナノマテリアルの製造・加工等を行う事業所では、ナノマテリアルのリスク(有害性と曝露の両面)を考慮し、作業員へのばく露防止や排出防止の重要性が高まってきています。OKIエンジニアリングでは、ナノマテリアルを取り扱う事業所内のナノマテリアル濃度測定、粒子数測定、捕獲粒子の観察をし、曝露状況を調査いたします。
ナノスキャンを使用した粒子径分布の計測データの一例です。
近年、カーボンナノチューブを中心に研究開発が積極的に行われており、今後さらに新しいナノマテリアルが開発され、様々な用途に用いられていくことが予想されています。用途としては、家電・電気電子製品、化粧品、塗料・インクに多くのナノマテリアルが使用されています。種類別では、シリカ、銀+無機微粒子(銀イオンをシリカ、アルミナ等に付着させたもの。)酸化チタン、ナノクレイ、酸化亜鉛が多くの分野で使用されています。使用量については、カーボンブラック、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛等が多く使用されています。ナノマテリアルの用途例表中の○、△、○△の意味は、下記の通りです。
○:現状の用途、△:将来可能性のある用途、○△:将来用途分野が拡がる領域
ナノマテリアルの用途例(※1) | ||||||||
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カーボンブラック | ○ | ○△ | ○タイヤ | |||||
シリカ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
酸化チタン | ○ | ○ | ○ | ○ | ○△ | ○ | ||
酸化亜鉛 | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | ||
単層カーボンナノチューブ (SWCNT) |
○△ | |||||||
多層カーボンナノチューブ (MWCNT) |
△ | △ | ○ | ○ | ||||
フラーレン | △ | ○ | △ | |||||
デンドリマー | △ | ○△ | △ | ○ | ||||
銀 | △ | ○△ | △触媒 | |||||
銀+無機微粒子 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||
鉄 | ○ | |||||||
アルミナ | ○ | ○△ | △ | |||||
酸化セリウム | △ | ○ | ||||||
ポリスチレン | ○ | ○ | ○△ | |||||
ナノクレイ | ○ | ○ | ○△ | ○ | ○農薬 | |||
カーボンナノファイバー | ○ | ○△ | △風力発電プロペラ | |||||
顔料微粒子 | ○ | |||||||
アクリル微粒子 | ○ | ○ | ○△ | |||||
リポソーム(※2) | ○ | ○ | △ | |||||
白金ナノコロイド | ○ | ○ | △ | ○触媒 | ||||
量子ドット(※3) | △ | △ | ○研究用試薬 | |||||
ニッケル | ○ |