ストレッチャブルFPC（後編）「社会ニーズ」を見据えストレッチャブルFPCの用途開発、エンジニアたちの“粘り”の活動で結実

「社会の課題やニーズを考えて、その解決につながる技術や製品を開発する」。過去の苦い経験から、プリンテッドエレクトロニクス（PE）とフレキシブルプリント基板（FPC）の開発方針を切り替えたメクテック。実はそこで生きたのが、中断したプロジェクトの活動中に培った人脈だった。そうして見つけた有力な用途は医療・ヘルスケア分野でのセンシングデバイス。超薄で伸縮可能だという特徴がぴったりはまる用途である。もちろん、新たな領域であるだけに、開発時にはそれまでの製品開発の際とは異なるさまざまな壁が立ちはだかった。

ストレッチャブルFPC（前編）見た目はまるで湿布薬、美顔器電極シートに採用された伸縮性「基板」はこうして生まれた

電子機器の主要な構成部品の一つである電子回路基板。基板と聞くと、多くの場合は文字通り硬い板の上にたくさんのICチップが配置されたものをイメージするかもしれない。ただ、カメラやスマートフォン、タブレットといった小型・薄型の機器などを中心に、柔軟性があり、繰り返し変形させることも可能なフレキシブルプリント基板（FPC）が使われている。NOKグループには、FPCを進化させ、新たな用途を開拓したプレーヤーがいる。メクテックだ。メクテックが開発したのは、極薄で、伸縮性を持たせた「ストレッチャブルFPC」である。まるで湿布薬シートのように薄く柔らかい。その柔軟性・伸縮性を生かし、身体に貼り付けて脳波などを測定する医療機器に採用されている。最近では美容機器の一部として、やはり身体に貼る電極シートとして活用されるようになった。これほどの柔軟性・伸縮性を実現した基礎技術が、電子回路を基板に「印刷」するプリンテッドエレクトロニクス（PE）技術である。PE、ストレッチャブルFPCがこうして日の目を見るまでの道のりは、決して平坦ではなかった。PEを生かした製品開発プロジェクトは二度にわたって開発中止に追い込まれた。それでも、そこからの気づきを生かし、目指す製品形態を少しずつ変えて研究開発を続けてきた。その粘り強い「継続」の力と、「社会のニーズを捉える」という発想の転換により、たどり着いたのが、今のストレッチャブルFPCである。もともとはFPCの製造コストを下げることを目指してPEに挑んだメクテックが、医療機器用や美顔器用の電極シートの製品化に至るまでのストーリーを紹介しよう。

「ゴムは固体か液体か」「劣化とともにゴムは光る」、劣化メカニズム解明の最前線を知る

素材・部品の劣化は、さまざまな故障や事故の原因になる。事故や業務停止などを未然に防ぐには、何らかの劣化の様子を把握したいところだ。特にゴムの場合は、外観上の変化だけでは内部の劣化（応力緩和）の様子が分からず、状態把握が難しい。そこでNOKでは、この応力緩和が起こっている様子を、ゴムの内部構造や化学反応の可視化によって評価する研究を進めている。後編では、実際にどのようにゴムの内部に発生している劣化を可視化するのかについて解説する。

トラブルを未然に防ぐものづくりへ、“劣化メカニズム”解明との闘い

自動車、家電製品、情報通信機器、空調、自動販売機、工場に設置された製造装置……。私たちの身の回りにあるさまざまな機械には故障が付き物である。もちろん日常茶飯事というほどの頻度ではないが、誰でも、何らかの機械故障による事故やトラブルを経験したり身近なところで見聞きしたりしたことはあるだろう。そうした機械トラブルの原因の多くは、機械を構成する部品にある。時には、ごく小さな部品の、私たちの目では識別できないほどのわずかなズレや亀裂が原因となって機械が正常に動作しなくなり、人命をあやうくする事故に発展することさえある。不具合や、それによって引き起こされた事故の原因究明と、そうした事態を招かない設計のために重要なのは、部品や材料の劣化メカニズムを知っておくこと。そこで以下では、NOKが長年重ねてきた研究成果をベースに、ゴムの劣化メカニズムについて解説する。外からの力に応じて伸びたり縮んだりし、外力を除くと元の形に戻るという特性を持つゴムは、用途の幅が広く、見えないところで機器の動作を支える重要なパーツに使われるケースが多い。

微細なものづくり技術が社会の支えに――燃料電池開発への挑戦（後編）

NOKとして新分野への挑戦となった、燃料電池向けガスケット「セルシール」の開発。要件と実現可能な実装のはざまで、要件の分析、原理やメカニズムの解明、要件にあるスペック調整のための顧客との交渉を重ね、量産体制に至るまでに4年の歳月を費やした。マイクロメートルオーダーでの精度確保や分子レベルのガス漏れ防止という難題に、FC Solution量産開発部・先行開発部のエンジニアたちはどのように挑んでいったのか。

微細なものづくり技術が社会の支えに――燃料電池開発への挑戦（前編）

自動車やバイク、テレビや冷蔵庫をはじめとする家電製品、冷凍食品にまで利用対象が広がっている自動販売機、工場の製造ラインや病院に設置されている医療用機器……。我々の身のまわりには、さまざまな機械が存在している。1台当たり数千～数万点に及ぶ部品から作られている。これらの機械がきちんと動作し続けているのは、直接的には我々の眼には触れないところで重要部品が、その役割をしっかりと果たしているからだ。もちろん、それを生み出しているのは、髪の毛1本の直径よりもはるかに小さなサイズでの高精度な製造、長期にわたって過酷な環境にさらされても性能・機能を損なわない仕組みと品質、そんなものづくりである。