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2017年11月20日のWBS。
日本の産業を支える”素材”に注目した、
新・ニッポンの素材力コーナー。
注目の素材は、人工水晶。
人工水晶が日本のいえ世界の未来を担っている。
水晶の役割
パワーストーンでもある水晶。
水晶＝クォーツ。
クォーツ時計のクォーツである。
セイコーエプソンマイクロデバイス事業部。
阿部浩二部長に水晶の役割を聞いた。
「半導体が動くための基準となる信号を作りだす部品」
だと教えてくれた。
水晶に力を加えると電気が発生します。
電気を流すと水晶は規則正しく振動します。
この振動を信号に変え、
時刻や情報などを正確に処理することに利用するのです。
水晶は産業の塩
近年、需要が高まってきたドライブレコーダー。
ドライブレコーダーを製造するセルスター工業。
勝永直隆副社長にドライブレコーダーの装置を見せてもらう。
小さな人工水晶が二つ使われている。
ドライブレコーダーで人工水晶はどんな役割をするかの？
CPU(中央演算処理装置)の制御と時間の記憶などを行っていた。
人工水晶はその他にも多く使用されている。
スマホ、デジカメ、テレビ、エアコン、ドローンなど。
今、人工水晶は”産業の塩”と呼ばれている。
なくてはならない存在なのだ。
天然以上の純度の人工水晶
人工水晶を大規模に製造する工場、
エプソンアトミックスは青森県八戸市にある。
坂本英樹課長が工場内部を案内してくれた。
大きな窯から人工水晶の塊が出てきた。
一つ約8キロの人工水晶が200本くらい。
キラキラと光る姿は美しい。
一つの人工水晶の塊から数十万個の水晶部品が作られる。
純度は99.9999％！
天然ではあり得ない純度である。
人工水晶の作り方
人工水晶の原料は天然の水晶。
天然の水晶はクラックと言われるヒビ割れが入っている。
製品にするには歩留まりが悪い。
しかも不純物が入っているので製品には使えない。
だから天然の水晶には色が付いているです。
もう一つの材料は種水晶。
人工水晶を薄くスライスしたもの。
厚さ1ミリ。
この二つを窯の中に入れる。
窯の温度は約350℃。
高温にすると天然水晶は溶けだす。
天然水晶が種水晶を土台にして再度結晶化。
一日に0.5ミリずつ成長。
8キロの大きさになるまで半年かかる。
人工水晶の天敵は地震！
人工水晶の需要は高まっている。
車の自動運転、IoT、大容量高速通信など。
しかし、人工水晶の製造には天敵がいた。
それは地震。
地震で種水晶を引っ掛けているワイヤーがとれる恐れがある。
また不純物が入り製品にならない可能性がある。
人工水晶のほとんどは日本で作られている。
地震の対策が必須である。
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