はじめに 長野県の強みである超精密微細加工技術、精密成形技術、デバイス設計技術・商品化技術等と信 州大学と長野県工業技術総合センター等の先端的なナノテクノロジーを結合し、圧倒的競争力を持 つ新たな産業集積を目指す知的クラスター創成事業に取り組んできました。地域イノベーションク ラスタープログラム（グローバル型）第Ⅱ期(旧 知的クラスター創成事業 第Ⅱ期) では、この成 果を核として広域的体制による産学官共同研究開発を実施し、世界的に優位なスマートデバイス・ スーパーモジュールの商品化・事業化を目指します。 知的クラスターの成果をより多くの企業に活用していただくため、平成20年４月に設置された 「ナノテク・材料活用支援センター」も有効に活用しながら、競争力のある企業が、地域に集積す ることを目指しております。 信州大学繊維学部 信州大学工学部 ナノマテリアル スマートデバイス ナノカーボン スマートデバイス ゾルゲル利用 デバイス開発 国際連携 海外研究者・ 機関と連携 カーボン科学 研究所 エネルギー 応用 ナノカーボン先端 開発拠点の形成 CNT新規 複合材の創出 有機ナノ材料 の合成と関連 デバイス開発 CNT複合めっき 高性能セン サー・高性 能センシン グ材料 生体応用研究 機能性ナノ粒子 デバイス開発 CNT複合材料 の実用化研究 東京理科大学 界面ナノテク スマートデバイス 高性能触媒等 の機能デバイス 開発 各種高機能 デバイスの 製品化 高品位薄膜 の研究開発 県工業技術総合センター デバイス試作・創出 生体機能 デバイス開発 地域イノベーションクラスター プログラムの主要成果目標 第Ⅱ期事業（H19～H23年度）の目標 特許出願件数 150件 特許審査請求件数 30件 デバイス・モジュール創出数 11件 ベンチャー創出数 8件 材料供給体制 5件 国・県支援施策採択数 15件 第Ⅱ期事業の主なテーマと成果 １ ナノカーボンを利用したスマートデバイスの研究開発 [信州大学工学部] ナノカーボンを金属や樹脂等に添加した新規複合材料や、複合めっき等の加工技術を研究す るとともに、これを応用してエネルギーや生体分野等で活用されるスマートデバイスの創出に 取り組んでいます。 ■CNT・樹脂複合材料と薄肉成形技術の開発（H21.6.17発表） ◆概要 CNTと樹脂を複合した新規材料とこの材料に適用する薄肉成形技術を開発しました。 従来の射出成形では、加工性や強度の面において困難であった100～150μmの薄肉部分を持つ複 雑形状部品の一体成形が可能になりました。この部品は耐熱性にも優れています。 ◆成果と期待される用途 寸法精度や引張強度、耐熱性、熱伝導性等が向上するため、半導体の周辺機構部品や車載部 品、クリーンルーム内機器、光学系部品等での応用が期待されます。 CNT無添加 CNT４wt% 100μm CNT８wt％ 薄肉成形サンプル 薄肉成形サンプルの引張強度比較 SEM断面（CNT分散性良好） ■カーボンナノチューブ複合高性能Al合金製ピストンの開発（H21.10.19発表） ◆概要 多層カーボンナノチューブ（MWCNT）を、アルミニウム合金鋳造材に複合する独自の 技術を開発し、耐摩耗性と耐凝着（かじり）性に優れる高性能アルミニウム合金ピストン の開発に成功しました。 本開発技術は、耐摩耗性や耐凝着性を必要とする製品の局所的な部分に対して、あらか じめMWCNTを混合したアルミナ繊維プリフォームを用い、高圧鋳造法でアルミニウム合金 母材を含浸させるものです。部分を限定してMWCNTを添加するため、高価なMWCNTの使 用量を抑えることができます。 ◆成果と期待される用途 軽金属部品の耐摩耗性と耐凝着性が向上するため、摺動性能を要求されるエンジン用ピ ストンおよびライナー、コンプレッサー用プランジャおよびスリーブ、軽量を要求される 軸受等へ展開を進める予定です。 Al合金 開発したピストンの外観および切断面 （白破線円内に MWCNT添加） Al合金＋ アルミナ 摩耗程度の比較 Al合金＋ アルミナ＋ CNT ２ 有機無機ナノマテリアルを利用したスマートデバイスの研究開発［信州大学繊維学部］ 有機ＥＬ、有機半導体の新材料の開発、ゾルゲル技術を利用したパワーエレクトロニクス材 料や光学材料、無機酸化物半導体デバイス、表面修飾デバイスの開発、髪の毛を利用したデバ イスや生体機能センサーなどのスマートデバイスの開発を目指しています。 ■毛髪フィルム化技術を用いた高感度な毛髪ダメージ測定法の開発（H21.1.19発表） ◆概要 毛髪を原材料としたタンパク質フィルムの研究成果と企業の毛髪ダメージの可視化技術 を融合させ、高感度な毛髪ダメージ測定法を開発しました。 ◆成果と期待される用途 従来検出できなかった毛髪の初期段階のダメージを、毛髪内部の酸化されたタンパク質 を蛍光標識（マーカー）する手法により蛍光顕微鏡で可視化することに成功しました。 また、進行の進んだダメージも、毛髪の個体差やダメージ履歴の相違から、検出データ のばらつきが発生するため、毛髪サンプル数の増加をする必要がありましたが、毛髪に含 まれているタンパク質をフィルム化したものを使用することにより、毛髪が太陽光に含ま れる紫外線により受ける初期段階のダメージを簡便かつ高精度に検出・定量化できるよう になりました。開発した技術は、毛髪の特性を維持しつつ個体差・ダメージ履歴を均一化 します。わずかなダメージも検出することができるため、生活紫外線を中心とした毎日の ダメージに対してプロテクトできるヘアケア商品の開発への利用が期待されます。 照 射 部 露光時間：1/4sec 10min 30min 1hr 2hr 4hr 遮 蔽 部 毛髪のフィルム化イメージ 毛髪フィルムへの 紫外線照射による 毛髪ダメージの進 行の様子（蛍光緑 色がダメージの進 行を示す） ■有機半導体材料高効率精製装置の開発（H21.9.2発表） ◆概要 有機EL材料およびデバイスの高性能化の研究成果と企業の装置化技術を融合させ、有機 半導体精製を効率化する精製装置を開発しました。 ◆成果と期待される用途 本装置は、従来装置と同じく昇華精製の原理に基づいていますが、気化した有機半導体 分子が孔付障壁板を通過するように設計されています。障壁板を通過する際に、障壁板と の衝突を繰り返すことで、不純物との弁別が飛躍的に加速されるため、従来の昇華精製を 上回る高純度化が達成されました。 一度の精製で高純度化が可能なため、従来と比較して短時間で精製可能で、精製に伴う 材料ロスを低減することもできます。したがって、現在、上市されている有機ELディスプ レイのみならず、今後の進展が期待されている有機太陽電池などの実用化においても重要 となると考えられます。 本装置の構成 目的化合物 装置原理:昇華精製（従来装置と同じ） 不純物 真空もしくは低圧不活性ガス雰囲気 本装置のアイデア・孔付障壁板を高温部および低音部に設置 ・障壁板の角度を交互にずらす 不純物 原料 高温部 （原料昇華） 回収 原料 ヒーター（高温） ヒーター（低温） アルゴン ガスボンベ 孔付障壁版 → 高純度化を制限 真空ポンプ 高温部障壁版 低温部障壁版 ①昇華された物質の移動距離の増加 ③回収領域から精製物の流出を抑制 ②衝突・吸脱着過程の増加 ④不純物の逆流防止 →弁別を飛躍的に促進 クラスター状でガス化するため、不純物を含む場合がある。 有機半導体材料高効率精製装置 低温部 （精製物回収） 障壁板なし 障壁板あり ３ 界面ナノテクノロジーを利用したスマートデバイスの研究開発［東京理科大学］ 界面ナノテクノロジー技術を用いた高性能界面活性剤、機能性ナノ粒子を利用した光制御デ バイス、ナノ構造材料を利用した高性能センシング材料、高性能触媒等の機能デバイスの開発 を目指しています。 ■エレクトロケミカルマイグレーション評価システムの開発（H22.1.29発表） ◆概要 電子機器の電子回路基板の故障原因として問題となっている基板や配線素材の電気化学 的腐食現象（エレクトロケミカルマイグレーションECM）について、故障の起こりやすさ だけでなく、故障原因の解析を迅速かつ容易に行うことができる評価システムを開発しま した。 ◆成果と期待される用途 本システムは、ECMの初期発生、成長過程をモニタリングでき、金属の溶解や析出に関 するパラメータの変化から基板材料や配線材料のマイグレーション性を詳細に評価できま す。また、アノードおよびカソードの腐食状態や表面形態変化を同時に評価できます。プ リント配線基板を模擬したセンサーチップを接続することで、使用環境ごとに、ECMがど の程度起こりやすいかについて相対的に評価することも可能になります。このため、電子 機器産業、電気機械産業等など多岐にわたる産業分野での利活用が期待されます。 恒温恒湿器 30 ℃ 80 ％Rh 電極 クールプレート 配線（カソード） 上に樹木の枝状の 析出物が観察され る 200μm エレクトロケミカルマイグレーション評価システム ４ デバイス試作・創出の研究開発［長野県工業技術総合センター］ カーボンナノチューブ複合材料や高品位薄膜等の大学から創出される研究成果を企業が活用可 能な技術へ展開する研究開発とそれを用いた各種高機能デバイスの製品化を目指しています。 ■ナノ粒子複合材料の実用化研究開発 ◆チタン等の金属材料にカーボンナノチューブ 等のナノフィラー材料を添加し、強度や靭性 等に優れた複合材料を開発しました。 CNT複合チタン合金製・航空機用部品の開発 チタン合金にCNTを分散、複合化することで、強度、硬 さ、弾性率等の機械的特性の向上を図り、軽量耐摩耗 性次世代航空機用部材を試作 ■高精度ジャイロセンサの研究開発 ◆薄膜の加工技術を確立し、その応用デバイス 開発として、高精度ジャイロセンサの試作品 を開発しました。 新規構造の高精度ジャイロセンサの試作品 ５ ナノカーボン最先端開発拠点形成プログラム活動状況［信州大学工学部：広域化（国際連携）］ 信州大学工学部、カーボン科学研究所が中心となり、海外のナノカーボン研究者・機関と連 携を図り、研究者の相互派遣等を実施します。これにより、長野にナノカーボンの先端開発拠 点を形成することを目指します。 プロジェクトへの発展：地域卓越研究者戦略的結集プログラム 「エキゾチックナノカーボンの創成と応用」 ヘルシンキ工科大学 ブレーメン大学 NEEL研 MINATEC ベネトナノテク パドバ大学 POSTEC 国民大学 全南大学 H21年度国際交流実績 来訪： ６カ国 ８名 訪問： 10カ国 18回 共同研究作業： ２件 UBC ナノケベック INRS MIT ●信州大学 カーボン科学研究所 香港工科大学 シンガポール工科大学 ▲ブレーメン大学 無重力実験タワー ▼リヨンクラスター ▼ブレーメン大学 ▲最新鋭TEM ▼UBC ▼ナノケベック クラスター連携・近隣地域への拡がり ◆甲信越静広域交流事業（旧：信越ハイテクコリドープラン） 長野県と新潟県の交流事業として実施していた信越ハイテクコリドープランに、Ｈ20年度から山梨 県、浜松市も加え、広域圏での企業や大学、公設試験研究機関等の連携を促進するため、技術交流、連携 をコーディネートする事業を実施しています。 ◆産業クラスター計画事業実施地域との連携 地域イノベーションクラスタープログラムと経済産業省により推進されてきた産業 クラスター計画の事業実施地域との連携を強化するため、合同成果発表会などを開催 しています。このほか、応用研究から商品化・事業化に結びつく産産連携や産学連携 の創出を進めています。 ◆東京理科大学との産学連携 ㈶長野県テクノ財団と東京理科大学は平成16年６ 月に締結した産学連携協定に基づき、長野県内企業と 東京理科大学が有する研究開発シーズとのマッチング を図る取り組み、産学交流フォーラムの開催等を実施 しています。 長岡技術科学大学 甲信越静広域 交流事業 ◆近隣大学との連携 地域イノベーションク ラスタープログラム （第Ⅱ期） 産業クラスター 計画事業 東京理科大学 山梨大学 浜松地域 大学・研究機関が有する研究シーズの探索を行い、 企業の開発ニーズとのマッチングにより新産業創出を 図るため、長野県内外の大学・研究機関と各種産学交 流会を開催しています。 【UFO Nagano】 信州大学工学部内 ◆産学官連携支援施設の活用 信州大学内に設置された「長野市ものづくり支援セ ンター」（UFO Nagano）や「上田市産学官連携支援 施設」（AREC）等を活用し、産学官連携による商品 化・事業化を進めています。 【AREC】 信州大学繊維学部内 クラスター形成のための独自事業 ナノテク・材料活用支援センター 主な事業 ◆ナノテク・材料に関する情報収集・蓄積 ・地域イノベーションクラスタープログラムで得られたナノテクノロジに関する研 究成果・情報収集 ・県外、海外からの関係機関から情報収集と蓄積 ◆研究機関、関連企業の情報提供 ・ＨＰ、ナノテクフォーラム長野、各種セミナー等で情報提供 ・新材料やサンプルを提供する機関、企業に関する情報提供 ◆ナノテク・新材料の活用・普及 Hanover Messe 2009 ・企業に応用可能な技術分野、製品分野等の情報収集 ・ナノテク・新材料情報の一元管理 ◆ナノテク・材料の試作支援事業 ・サンプルの試作・提供 ・技術支援 ◆ナノテク・新材料の共同研究につなげる仕掛け ・ナノテク・新材料に関する共同研究の窓口業務 ・産学による共同研究の企画提案 International Nano Workshop in Nagano ◆国際・広域連携チームによる活動 【国際連携の推進】 ・ベネトナノテク・ナノケベックとMOU ・国際ワークショップin長野 【国内連携の推進】 ・浜松・長野クラスター会議 ・福岡・長野クラスターマッチングフォーラム 【成果普及・ネットワークづくり】 ・ハノーバメッセ出展 ・nano tech出展 【人材育成】 ・ESP講座（専門分野別英語） ・etc... 福岡・長野クラスターマッチング フォーラム ナノテク・フォーラム長野事業 地域イノベーションクラスタープログラムから生み出される成果に大学等が持っているポテン シャルを活かし、技術開発、新商品開発を促進する事業を実施しています。また、コーディネート 活動を通して、地域における企業と大学等の研究者との情報交換、人的交流・技術交流を図り、産 学・産産連携を促進します。 主な事業 ◆人的ネットワークの構築 ・企業・研究者・学生・支援機関による個人でのネットワーク、HPの活用等 ・若手研究者スキルアップ交流会 ◆インフラの活用、情報の提供・共有・活用 ・地域イノベーションクラスタープログラムの成果利用促進を図るための事業 ・産学官連携支援施設の活用 ・合同成果発表会、ナノテク関連展示会への出展 ◆人材育成事業 ・ナノテクスーパーカレッジ、ナノテク実践カレッジの開催 ・戦略的新事業ビジネスリーダーカレッジの開催 ・知的財産活用実践カレッジの開催 ◆スキルアップ交流会 ・地域イノベーションクラスタープログラムの成果を事業化・商品化に結びつける ため、ものづくり意識の高い会員向けの講演会・交流会 〔会員数〕625名（平成22年３月末現在） ◆企業／369名 ◆研究者・学生／87名 ◆支援機関／169名 ※会員登録は無料です。ホームページをご覧いただき、ぜひ、ご登録ください。 URL：http://www.tech.or.jp/forum-nagano/ 地域イノベーションクラスタープログラム事業推進体制 科学技術コーディネーター ナノカーボンチーム 轟 碵允・森本信吾 有機無機ナノマテリアルデバイスチーム 草野一俊 界面ナノテクノロジーチーム デバイス試作・創出チーム 特許戦略担当 山岡克郎 山岡克郎 山岡克郎 国際プログラムチーム 森本信吾・桃崎英司 本部長 ㈶長野県テクノ財団 理事長 萩本博幸 本部会議 技術評価委員会 事業総括 田多井俊夫 本部チーム 研究統括 平井利博（信州大学繊維学部教授） 研究 研究副統括 岡本正行（信州大学工学部長） マネージメント 研究副統括 谷口彬雄（信州大学特任教授） 会議 事業推進ワーキンググループ ・ナノカーボンスマートデバイス チームＷＧ ・有機無機ナノマテリアルスマー トデバイスチームＷＧ ・界面ナノテクノロジースマート デバイスチームＷＧ ・デバイス試作・創出チームＷＧ ・ナノテクコーディネーターＷＧ ナノテク・材料活用支援センター センター長 若林信一 国際・広域連携チーム コーディネータ 大和昭雄 基本事業枠 広域化（国際連携）枠 研 究 リーダー チーム 遠藤守信 （信州大学工学部教授） 村上 泰 （信州大学繊維学部教授） 阿部正彦 （東京理科大学教授） 池田博通 （工業技術総合センター所長） ナノカーボンを利用したス マートデバイス研究チーム 有機無機ナノマテリアルを 利用したスマートデバイス 研究チーム 界面ナノテクノロジーを利 用したスマートデバイス研 究チーム デバイス試作・創出研究 チーム ナノカーボン最先端 開発拠点形成プログ ラム研究チーム ◆実施機関 【研究機関】 信州大学（工学部、カーボ ン科学研究所、医学部） 国立長野高専 松本歯科大学 山形大学(工学部) 長岡技術科学大学 長野県工業技術総合セン ター ◆実施機関 【研究機関】 信州大学 （繊維学部、工学部、理学 部、医学部、農学部） 長野県工業技術総合セ ン ター ◆実施機関 【研究機関】 東京理科大学 山口東京理科大学 諏訪東京理科大学 長野県工業技術総合セン ター ◆実施機関 【研究機関】 信州大学（工学部） 山形大学（工学部） 香川大学（工学部） 長野県工業技術総合セン ター ◆実施機関 【研究機関】 信州大学 （カーボン科学研究 所、工学部、繊維学 部） 山形大学(工学部) 【産業界】 共同研究参画企業 21社 【産業界】 共同研究参画企業 31社 【産業界】 共同研究参画企業 ６社 【産業界】 共同研究参画企業 17社 遠藤守信 （信州大学カーボン科学研究所所長） 【連携機関】 ブリティッシュコロンビア 州立大学（加） パドバ大学（伊） 浦項工科大学（韓国） 国民大学工学部（韓国） 事業担当者のご紹介 田多井 俊夫（たたい としお） 事業総括 セイコーエプソン㈱にて、IC設計部長、実装 部長、半導体事業部副事業部長、知的財産本 部副本部長を歴任。研究・開発分野、知的財 産分野に従事。 轟 碵允（とどろき ひろみつ） 科学技術コーディネータ 森本 信吾（もりもと しんご） 科学技術コーディネータ 国際プログラムチーム及びナノカーボン スマートデバイスチーム担当 昭和電工㈱に30年間勤務し、“省エネルギー”、“省資 源”、“世の中に役立つ技術・商品の開発”をモットー に研究開発活動に従事。これからも役に立つコーディ ネートに徹します。 草野 一俊（くさの かずとし） 科学技術コーディネータ ナノカーボンスマートデバイスチーム担当 有機無機ナノマテリアルスマートデバイス チーム担当 長野日本無線㈱にて、設計部長・OA技術部 長、製造専門部長、OA品質保証部長を歴 任。主に機構設計、中量産製造・品質管理・ 品質保証の仕事に従事。 山水電気㈱、日本電気ホームエレクトロニクス㈱勤務 後、シナノケンシ㈱に入社し、電子機器事業部技術部 長、取締役事業部長、開発センター長を歴任。主に音 響機器、光DISC装置等電子機器の設計開発を中心に 事業全体の運営に従事。 山岡 克郎（やまおか かつろう） 科学技術コーディネータ 界面ナノテクノロジースマートデバイスチー ム、デバイス試作・創出チーム及び知的財産 戦略担当 セイコーエプソン㈱およびエプソン販売㈱にて、開発 設計部長、顧客サポート本部長、知的財産本部主幹を 歴任。主に小型電子機器の開発設計、知的財産の仕事 に従事。 若林 信一（わかばやし しんいち）ナノテク・材料活用支援 センター長 国際・広域連携チーム リーダー 新光電気工業㈱にて、取締役開発統括部長、 基盤技術研究所長、コンポーネント事業部 長、韓国新光マイクロエレクトロニクス社長 を歴任。新技術・新商品開発に従事。 桃崎 英司（ももさき えいし） 科学技術コーディネータ 国際プログラムチーム担当 セイコーエプソン㈱にて、研究開発、新事業立ち上 げ、Epson Research & Development, Inc（米国）社 長、㈱テクノクリエイティブズ、エプソンインテリ ジェンス㈱代表取締役を歴任。ベンチャー育成、研究 開発、国際連携等のマネージメントに従事。 大和 昭雄（おわ あきお） 国際・広域連携チーム コーディネータ ナノテク・新材料の情報収集、企業への情報 提供と研究開発事業を担当 セイコーエプソン㈱にて、ウォッチ技術部に所属し、 腕時計用の基幹部品から完成品までの新技術開発、シ ンガポール、フランス、マレーシアの現地責任者とし て現地政府、企業との折衝に従事。㈱エプソンファシ リティ・エンジニアリング代表取締役を歴任。
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