この度弊社では、新製品としてタッチパネルガラス専用に開発した高機能性 フッ素コーティング剤の販売を開始します。また、新サービスとして直営店の大宮マルイ店及び、一部取り扱い店舗にて施工の受付を開始します。

本コーティングをすることで、皮脂やファンデーションなどの化粧品類の油分を付着させにくく、落としやすい防汚機能を付与します。さらに、スリッパブル機能がパネルの滑り性を向上させ、キズの防止とタッチパネルの操作性を向上させます。

ご不明点などございましたらお気軽にお問い合わせくださいませ。

この度、当社社員のパソコンがマルウェア（Emotet）に感染し、当社、株式会社ナノナイン.comの社員を装った第三者からの不審なメールが複数の方へ発信されている事実を確認いたしました。

現在、上記以外の事実関係について引き続き調査しておりますが、二次被害や拡散の防止に努めております。上記メールを受信された皆さまには多大なご迷惑、ご心配をおかけしたことを心より深くお詫び申し上げます。

なお、メールに記載された送信者をご存じであっても、不審なメールを受信された場合は、添付されたファイルやメール文中に記載のURLは開かずに、そのまま削除していただきますよう、宜しくお願い致します。

当社にて確認した不審なメールの一例

※下記以外にも類似したパターンや正規のメールの返信を装うケースがありますので、十分にご注意ください。

差出人 ： ナノナイン.comの社員名、または当社から
※ただし、メールアドレスは攻撃者のメールアドレスです。

件名 ： 過去にやり取りしたメールの件名、受信者のメールアドレスに設定されている差出人名など
添付ファイル ： 2022-03-15_1318.zip（ファイル名が日付などのzipファイルが確認されています）

メール本文の例 1：

以下メールの添付ファイルの解凍パスワードをお知らせします。
添付ファイル名: 2022-03-15_1318.zip
解凍パスワード: SdRKSdB
宜しく御願い致します。
（署名）

メール本文の例 2：

Attached is an important document, IUF99055369913413974_202203151046.zip
Password: 393642123
（署名）

これまでの経緯と対応

2022年3月15日（火）
・当社社員が、取引先を騙る不審メールの添付ファイルを開封し、当該社員のパソコン端末がマルウェア（Emotet）に感染。
2022年3月15日（火）
・当該社員を装った第三者からの不審なメールが社外のお取引様アドレスへ送信されている旨、お取引様より申告。

・流出したと考えられる情報
当該社員とメール送受信を行った一部のメールアドレス（差出人名含む）

・再発防止
今後、本件と同様の事象が発生しないよう、引き続き情報セキュリティ対策を強化してまいります。

他にもドリンク保温機や個人用卓上加湿器など、便利グッズが一気に多様化し、テレワークやステイホームのちょっとした場面で使いこなしている方もいるでしょう。細かいことでも、しっかり体の事を考えて健康でいたいものですね。

さて、今回はそんな体のメンテナンスと同じく、スマホを健康に保つための保護材について考えたいと思います。このコラムを読んでいただくと、コーティングや弊社のサービスについて理解が深まることでしょう。

それでは、スマホの表層、見えない位の小さな世界を一緒に見てみましょう！

スマホ画面が受けるダメージ

スマホが受けるダメージといっても、実は様々なものがあります。

例えば、フル充電状態からさらに充電されることで電池が劣化する過充電（過充電を防止する機能が付いているスマホが多いですが、モバイルバッテリーでは付いていないものもあります）、湿気や水分、細かいチリやホコリでスマホ内部の電気回路がダメージを受ける等があります。

その中でも特に気になるのが、落下や引っかきによるスマホ画面の傷・ダメージではないでしょうか。
前述の過充電や湿気と違い、「うっかり落としてしまった」「注意不足でポケットに鍵と一緒に入れてしまった」といった様に、自分で予防するのが難しいからかも知れません。

今回はこれらの事故からスマホを守る保護材やコーティングについて見ていきたいと思います。スマホ画面を守る製品には、主に２つに分けられます。分かりやすいイメージで言うと、セロハンテープのようにペタッと貼り付けるのか、絵具やマジックペンの様に塗り付けるかの違いです。

• • 貼る：保護フィルムを画面に貼り付ける
  • 塗る：保護材やコーティングを画面に塗る

それぞれの特徴について見ていきましょう。

①保護フィルム型の特徴

保護フィルム型は、その名の通り、フィルムを画面に貼り付けるだけの非常に簡単な保護方法です。
フィルムにはビニールのような柔らかい有機樹脂でダメージから守るタイプ（薄いクッションで衝撃から守るようなイメージ）と、ガラスシートの様な硬い層を粘着剤で貼り付けるタイプがあります。

保護フィルム型は、安くて自分で施工できる、という強味がありますが、弱点も多いです。それが、貼り付けるために必要な粘着層の存在。この層があるせいで、割れやすかったり、空気を入れずに施工するのが難しいといった他にも、視認性や操作性が落ちる。粘着層が劣化しやすいといった弱点にもつながります。

この粘着層は主に有機物で出来た層になりますが、屋外に晒されたビニールやセロハンテープが固くなりバリバリに割れて劣化するのと同様に、日光による紫外線、湿気などの水分による加水分解といったダメージから逃れることは出来ません。

これでは安心してスマホを保護することが出来ません。普段は気にもしない非常に薄いミクロな層ですが、ここが劣化することで大きな影響を及ぼすのです。

② コーティング型の特徴：ⅰ有機塗料型

さて、そうすると次に考えられるのが、粘着層のない、直接スマホ画面に塗り付ける＝コーティング型です。
このコーティング型は、先ほどの問題を解決しているように感じますが、まだ注意することはあります。

それは、いくら粘着層がないとしても、コーティング自体が劣化に弱いと意味がない、ということです。
画面に直接塗り重ねることが出来ても、コーティングが有機物主体で、光や湿気で劣化してしまうのではいけません。

③コーティング型の特徴：ⅱ無機塗料型（nanonineはこのタイプ）

そこで、スマホ画面の保護に最適なのは、コーティング自体が劣化に強いタイプです。

ナノナインのコーティングは無機型といって、Si（ケイ素）とO（酸素）を主体としていますので、ガラスの様に非常に硬くて丈夫なコーティングです。

ただ硬いだけのガラスでは衝撃で割れてしまいますが、nanonine9.comはさらにSi（ケイ素）とO（酸素）の中に弾性を持つ有機物の部分を少し入れ込んだ、特殊なシリコーン樹脂を一部に配合することで、硬さと耐衝撃性を兼ね備えながらも劣化にも非常に強い製品を実現しています。

スマホはいつも清潔に。

ただし、無機型のコーティングも全くもって完全に劣化しない。ということでは残念ながらありません。ガラスの劣化には主に以下の２つがありますので、この点にも触れておこうと思います。

• • アルカリ性環境で溶ける
  • ガラス質中のアルカリ成分が溶けだして脆くなったり白化する

ガラスは酸性には強いのですが、アルカリ性と触れると徐々に溶けてしまう性質があります。お酢はガラス瓶に入り販売されていますが、薬局で売っている苛性ソーダ＝水酸化ナトリウムはポリ容器に入っているのはそのためです。（科学実験や石鹸を作る際によく使用しますが、購入には許可が必要なことがあります）

とはいえ、日常生活で強いアルカリ性はあまり登場しませんので、これによるスマホコーティングの劣化は気にする必要はないでしょう。

もう一つの、アルカリ成分の溶け出しですが、これは家の窓ガラスや車のガラスに特によく見られる劣化です。（前述のアルカリ性で溶ける、というのはpHの話で、ここでのアルカリ成分とはNaやKといった元素を指します。ちょっと難しい話なので深くは考えないで大丈夫です。）

ガラスの中にはSiやO以外にも、少しアルカリ成分が残存しています。これらのアルカリ成分が水に溶け出すことで空隙が出来てしまい、強度が劣化したり白く濁ったように見えたりする現象です。スマホは窓ガラスと違い、水に接する頻度は低いですが、昨今のスマホは防水対応もあり、濡れた手で操作したり、お風呂などの水に濡れる環境で長時間使用する方もいるでしょう。水に濡れたからといって短時間で劣化する訳ではなく、アルカリ抜けによる劣化は極めてゆっくりとした劣化ですので、ご安心ください。 

それでもせっかくの大切なスマホですので、スマホが長時間水に触れない様に、是非こまめに拭き取ったり綺麗にしてあげて下さいね。

大切なスマホを守るコーティング、品質で選んで下さい。

さて、今回は目に見えないミクロな世界でスマホを守ってくれている保護材やコーティングについて見てきました。nanonine9.comのコーティングは硬いだけでなく衝撃にも耐性があり、劣化にも非常に強いことが伝わったでしょうか。

言葉での説明ではイメージが難しくても、nanonine9.comのサイトでは、科学的な説明から動画による製品の特徴まで、分かりやすく伝えることを大切にしています。製品に興味を持たれた方は、是非お近くの取り扱い施工店を確認して下さいね。

それでは、自分の体調にもスマホの体調にも気を付けて、夏を元気に乗り切って行きましょう。
スタッフ一同、店舗で元気にお待ちしています！

弊社のコーティングサービスと大宮マルイ店を紹介していただきました。

メディア掲載情報

■メディア名：産経新聞
■発行日：2021/10　

Webサイト制作事業などを手がける株式会社LIGが運営する「LIGブログ」の記事内で、弊社のコーティングサービスと大宮マルイ店を紹介していただきました。

メディア掲載情報

■メディア名：LIG BLOG
■掲載日：2020/12　掲載

▼詳細は下記よりご覧ください。
「スマホコーティングって効果あるの？100均でDIYやプロに依頼して検証してみた。」
https://liginc.co.jp/532542

いつも弊店をご利用いただきありがとうございます。
2020年も残すところあと僅かになりました。
今年は多くのお客様にご来店いただけたことに感謝しております。
さて、年末年始の休業日と営業時間のお知らせをさせていただきます。

■ナノナイン.com 大宮マルイ店

2020年12月30日(水)  10：30～20：00 通常営業となります。
31日(木)  10：30～18：30
2021年1月1日(金)  マルイ全館休業日
2日(土)  10：00～20：00
3日(日)以降  10：30～20：00 通常営業となります。

さて、ブログで過去２回に渡り、ガラスやケイ素の様々な活用シーンをご紹介してきました。

ガラスの作り方シリーズ最後の話題に、ガラスを使った高性能な製品についてご紹介したいと思います。少し難しい話もありますが、分かりやすく例えながら解説していきますね。

身の回りの物にこんな工夫やテクノロジーが詰め込まれていたとは！と驚く事必至ですよ。ガラスという素材の無限の可能性を見てみましょう。

FRP（繊維強化プラスチック）

FRP、という言葉を聞いたことがあるでしょうか。FRP（Fiber Reinforced Plastics）とは「繊維で強化したプラスチック」という意味で、日本語でもそのままFRP（エフアールピー）もしくは繊維強化プラスチックと呼ばれる素材です。この補強のために配合されている繊維に炭素繊維やガラス繊維などが用いられます。

「ガラスなのに繊維？繊維っていうと、服とか布じゃないの？」と思われるかもしれません。繊維とは細くて長い素材自体の事を指すので、ガラスも細長い糸のように延ばせば、ガラス繊維というわけです。これは単体でも「グラスウール＝ガラスの綿」として断熱材や吸音材として利用されています。

さて、突然ですが皆さんは「強い材料の定義とは？」と聞かれたらどう答えますか？様々な説明が考えられますが、機械工学や材料力学でのキーワードは引張応力いんちょうおうりょくと圧縮応力あっしゅくおうりょくです。

要するに引っ張ったり、押し潰したりに強い材料ということなのですが、これらは同じように思えて全く違う特性です。応力という材料力学用語が出てきて戸惑うかもしれませんが、難しく考える必要はありません。「そこにかかっている力」くらいにイメージできていれば大丈夫！

糸と新品の消しゴムで例えてみましょう。糸を引きちぎるのは大変ですが、消しゴムも両端を持って引きちぎるのは大変そうです。では押し潰した場合はどうでしょうか。消しゴムは押しつぶすのも大変ですが、糸は力を入れずともクシャクシャに出来てしまいます。つまり、糸は消しゴムと違い、引張には強いが圧縮には弱い素材、と言えます。

では糸を消しゴムで固めたらどうなるでしょうか。圧縮には消しゴムと同様の強さですが、引っ張りにはもの凄く強くなりそうです。これと同じことをしているのがFRPです。

FPRの良い点は多くあります。

• • 樹脂なので金属などと比べて格段に軽くて安い
  • 錆びや腐敗などの腐食がない
  • ガラスと樹脂なので水に強い
  • 補修しやすい

逆に強い衝撃や熱に弱いという特性もありますが、これらを補って余りある魅力的な素材というわけです。身の回りでは、イス、バスタブ、釣り竿、小型船の船体、パイプを始め、様々な樹脂製品の強度向上に広く利用されています。

強化ガラス：積層式

映画などでよく見る、防弾ガラス仕様の車。はたまた一面ガラス張りのオフィスビルに用いられるガラス。これらは一体どういったガラスなのでしょうか。

強化ガラスには、ガラスを他の素材と層状に重ねて強くする方法と、ガラス自体を物理的及び化学的に強化する方法があります。

まずは、層状に重ねる方式。これはガラスと、その他の耐衝撃性や硬度のある樹脂素材を層状に重ねることでガラスにはない性質を付与する方法です。防弾ガラスは現在はこの方式で作られています。

樹脂素材が使われており、屈折率がガラスと異なるために物が歪んで見えることがあります。また、樹脂層が紫外線や水分で劣化し、層間の付着が悪くなることで機能性が劣化したり、白濁して視認性が悪くなったりすることがあり、一般的にガラス単体より寿命が大きく劣ります。

これはスマホでも同じ事が言え、樹脂製の保護フィルムだと貼ってすぐは傷や劣化も無いため見た目が綺麗です。しかし、毎日触っていると気付きにくいのですが、徐々に視認性や操作性が悪くなっていることがあります。nanonine.comがガラスコーティングをお勧めする理由でもありますが、画面が割れにくくなるだけではない、快適性の上でも非常に大きなメリットがあるのです。

強化ガラス：物理強化

一方、ガラス自体を強化する方法もあります。まずは物理強化についてご紹介します。ガラスは、まずドロドロに溶かした後に成形、冷却して形を固定することで作られます。物理強化ガラスの場合は、そのドロドロのガラスが固まる際に、表面を風、液体や固体接触、水ミスト等の方法で一気に冷却します。

すると、表面は縮みながら一気に固まるため、圧縮方向の力（＝圧縮応力）が残ったまま表層だけ固まります。一方、内部は急冷されていないため表層と違い、すぐに固まることが出来ません。それにより、表層の縮む力と逆の力（＝引張応力）が発生して、壊れないようにバランスを取ります。この状態で固まっていくことにより、表面には圧縮応力、内部には引張応力という力が残されたまま固まります。

図１．物理強化ガラスのイメージ

つまり物理強化ガラスとは、そのままゆっくり冷やして作ったガラスと違い、ガラス内部に応力が残った状態で固まる。ということです。そもそもガラスに力が加わって割れる、ということは、掛かる応力が素材の耐久限度を超えたということです。素材内に応力が残っていることでそれがサポートとなり、より高い力に耐えられるようになっている訳です。

物理強化ガラスは、車や窓ガラスから、お皿やコップといった身の回りのものまで、広く利用されています。透明に見えるガラスが、見えない力で壊れないように守ってくれている。そう考えるとなんだか愛着も湧いてきますね。

強化ガラス：化学強化

ガラス自体を強化するもう一つの方法には、化学強化というものがあります。ガラスの原料にはNa（ナトリウム）という元素が含まれるのですが、ガラスをK（カリウム）イオンを含む液に浸漬することでNaイオンをKイオンに置き換えて構造を強くする方法です。

KイオンはNaイオンと比較して大きさ（イオン半径）が大きいため、より密な構造（材料力学的に言えば圧縮応力が残存する）となり強度が増しますが、イオン交換という仕組み上、深くまでは浸透できずにごく表層での交換に留まります。

図２．化学強化ガラスのイメージ（左：浸漬開始時　右：浸漬後）

ガラスとはSi-O-Siという構造が網の目のように繰り返されて出来ており、その網目の中にNaがあります。このNaを細かい網の目の布に刺さっている爪楊枝、としましょう。

この爪楊枝を、より太いもの（=K）に交換していくと、網目はもっとギュッと詰まったものとなり、圧縮された強固なものになるでしょう。しかし、網目の中深くにある爪楊枝は取り出せないので、表面の爪楊枝のみ交換できる、という訳です。

また、物理強化も化学強化も、ともに素材内部に応力を残存させることで強度を向上させています。他方、物理強化は残存応力が素材内部まで進行しますが、化学強化ガラスはごく表層での残存に留まるので、深さ方向での違いがあり、素材の使用目的に応じて使い分けされます。

化学強化ガラスが電子デバイスのガラス面に使用されることが多いのは、表層に限るが非常に硬く強く出来るというこの特性によるものです。

nanonine.comの願い

ガラスの可能性

今回はガラスを用いた高性能な製品について紹介させて頂きました。今までのブログ記事でガラスって一体何なの？という事から、ケイ素やガラスの実用製品のお話まで解説して来ました。全部読んで下さったあなたはもうガラス博士かも！？

わたしたち、nanonine.comはガラスコーティングを通じて、皆さんの生活をより快適で素敵なものにしていきたいと願っています。また、素晴らしい製品・サービスとは、良い素材と施工を、目的に合った形で提供できて初めて生きるものであると考えています。

一度皆さんのスマホやタブレットを良く見てみて下さい。細かい傷が付いているかも知れませんが、そこには色んな場所へ行った、たくさんの思い出が詰まっていると思います。是非、ナノナインのガラスコーティングで保護してあげて、これからもっと思い出を作っていきましょう！

それでは、ご自身とスマホの体調に気を付けて、素敵なスマホライフを！

さて、前回のブログでは、ガラスという身近な素材のお話をさせて頂きました。

今回は、実際にガラスやケイ素から出来た、すごい素材を紹介していきたいと思います。皆様も身の回りでケイ素が利用されている製品を探してみて下さいね。

身の回りのすごい素材 ケイ素

結晶とは、その構造が綺麗に並んでいる状態であることを、前回ご紹介しました。結晶状のケイ素で有名なのは、皆さんも宝石としておなじみの水晶でしょう。

純度が高いものは透明もしくは白っぽいですが、不純物や結晶構造の一部に乱れがあることで紫、黄、赤、黒など様々な美しい色の変化を見せます。

また、水晶には圧電体と呼ばれる性質があり、電圧をかけると規則的に振動する面白い性質があります。水晶は英語でQuartz（クオーツ）と言いますが、電池で動く時計をクオーツ時計、と呼ぶのもここから来ています。

それまでは歯車やネジを組み合わせて動いていた機械式時計が、安くてはるかに正確に動く水晶時計に置き換えられていったのです。

さて、この水晶ですが、地球の内部で溶けた岩などの鉱物が、長い年月をかけて冷やされることで、ケイ素と酸素の純度が高まった部分が出来て、綺麗に並ぶことで生成されます。 急冷された場合や、水などを多く含んで冷えた場合は綺麗に結晶構造を取れずに一部がアモルファス（非晶質ひしょうしつ）として固まることがあります。まるで「だるまさんが転んだ」のように、不意に鬼が振り返って無理な姿勢でストップしたみたいですね。

シリカゲル：乾燥剤

湿気を吸い取り、食べ物や服などが傷むのを防ぐシリカゲル。よく見るとシリカ、と名前が付いているようにケイ素が主体のアモルファス物質です。 多孔質たこうしつといって、非常に小さい穴がたくさん開いたスポンジのような構造をしており、穴の無い完全な球と比べて表面積が非常に大きいことが特徴です。

その表面積はスプーン1杯でサッカー場ほどの広さになると言われます。この構造によって水を吸着して湿気を取ることができます。

珪藻土：バスマット

バスマットやコースターとして人気の、珪藻土けいそうどのマット。足の裏に付いた水分を急速に吸い取ってくれて、そのまま置いておくだけで自然に乾燥して再使用できる、非常に便利なグッズです。 さて、この珪藻土の正体は…なんと「化石」です。驚きですね！ 珪藻けいそうという非常に小さな植物プランクトンは、人間がカルシウムで骨を作るのと同じように、体の骨格としてケイ酸で出来た構造を作ります。死んだ珪藻は海の深くへと沈んでいき、ケイ素の骨格だけが貝殻の様に残ります。その珪藻の殻が集まって出来た化石が珪藻土、という訳です。 この珪藻の殻は、先ほどのシリカゲルの様に小さい穴がたくさん開いた多孔質構造であるため、これが水を吸い取ってくれます。またケイ素で出来ているので腐ったりせず、安全で安定なことからバスマットの素材として着目されました。 ご自宅に珪藻土マットがある方は、是非この小さな藻類たちの化石にロマンを感じて、大切にしてあげて下さいね。ちなみに水の吸いが悪くなった時は、珪藻殻の小さな穴が汚れで目詰まりを起こしている場合があるので、粗いサンドペーパーでごく軽く表面を削るだけで、また新しい珪藻の表面が出て来て水を吸うようになります。

シリコンウエハ：半導体 基板

スマホはもちろん、パソコンもテレビも電子レンジも、実験用の高価な装置までも、あらゆる電化製品には電子基板が組み込まれています。電子基板を見てみるとプラスチックの様な板の上に金属の道のようなものがあると思います。

あのプラスチックの様なものは半導体といって、金属のような電気を非常に良く通す物質と、ゴムのような電気を全く通さない物質の間くらいの導電性を持つ物質で、電子基板の基材に使われます。この半導体基板の多くにケイ素が用いられ、シリコンウエハ（シリコンウェハーまたはシリコンウェーハ）と呼ばれています。

当然、皆さんが今お持ちのスマホやパソコンにも、メモリ、CPU、フラッシュメモリと様々な電子パーツが使用されていますが、ここにも半導体という特殊な性質を持つスーパー素材としてのケイ素が活躍しています。

コーキング・シーリング：充填剤

皆さんがお住まいのお部屋を想像してみましょう。屋根や外壁で囲まれて、キッチンやお風呂、床板等のパーツが組み合わさって出来ています。では、これらのパーツはどうやってくっついているでしょうか？

例えば木の柱同士なら釘や金属ボルトで固定していますし、鉄筋ならコンクリートで固めてあるかもしれません。では、外壁同士やお風呂のバスタブと壁の隙間は何でくっついているでしょうか？

これらの隙間はゴム状のパテのようなもので埋められていると思います。この材料をシーリング剤やコーキング剤と呼びますが、これにシリコーン樹脂が用いられることがあります。

シリコーン樹脂は非常に安定で強いというケイ素が持つ性質と、ゴムのような弾力を兼ね備えた素材で、他の安い有機樹脂製のコーキング剤と比較して、太陽光や水分、熱に強い特徴があるため、住宅用材料としてもうってつけなのです。

ナノナイン.comのスマホコーティングもシリコーン樹脂の柔軟性とケイ素の安定性や強度を併せ持った製品です。是非、他の安価な有機フィルムと比較してみて下さい。

実はさまざまな場面で活躍しているケイ素

今回は結晶やアモルファスの生成や、身の回りで活躍する様々なケイ素についてご紹介しました。思っていたより身近で、また多くの場面で活躍しており驚いたのではないでしょうか。

そんなスーパー素材のケイ素ですが、見直してみると共通点があります。それは、安定かつ無害なので様々な産業で利用しやすい、という点です。

窓ガラスの成分を不安に思わずに部屋でくつろげるように、どんなものでも便利であるだけではなく、安全でなくてはなりません。その点では、地球上に広く分布しており豊富に存在し、安定で安全な物質でありながら、非常に多岐に渡る機能性も持つケイ素に並ぶ元素はないかもしれません。

ナノナイン.comのスマホコーティングは、そんなケイ素の恵みを生かした先端素材です。是非、寒い時期もあなたの大切なスマホとともに、温かい思い出をたくさん作って下さいね。

PR MOVIE

プロモーション動画

https://youtu.be/1izOCHuCm2Mhttps://youtu.be/DzIho7xXx6Mhttps://youtu.be/OVPomy_LhfYhttps://youtu.be/rX9-JBMdkc4

さて、日常にすっかり溶け込んだスマートフォンですが、この小さなデバイスには様々なテクノロジーが詰め込まれています。スマホの性能を決める様々なハードウェアに、それらを制御するソフトウェアが、ガラスやプラスチックで出来た保護容器としての筐体きょうたいに入っています。そして、ガラスで保護された液晶画面を通して操作したり、コンテンツを楽しんだりしているわけです。

こうして見ると、スマホにはガラスという素材が活用されているのが分かります。そこで気になるのが、そもそもガラスとは一体どのような素材なのでしょうか？ちょっと難しいですが、とっても面白いガラスにまつわるあれこれを、数回に分けてご紹介していこうと思います。

そもそもガラスとは何か？

ガラスと聞くと何をイメージしますか？グラス＝ガラスのコップを連想するでしょうか。つまり、硬くて透明な、あのガラスですね。当然、ガラスのコップはガラスで出来ていますが、元素で言えば主にSi（ケイ素）とO（酸素）から出来ています。どんな物質も元素がたくさん集まって出来ています。

図.1　SiとOの正四面体構造

SiとOの場合では、細かく見ると、図.1のようになったものが繰り返してガラスを形成しています。テトラポットの様な形で正四面体構造と言い、中心にSiが1つ、その周りにOが4つあります。

これを繰り返して繋げていくと、SiとOで出来た物質の構造が出来上がっていくわけです。つまり、Siに注目すると4つのOにつながっており、Oに注目すると2つのSiにつながった構造が、上下左右にずっと繰り返していきます。

さて、この正四面体の箱を繋げて大きくしていきましょう。頭の柔らかい方なら、ひょっとすると複数パターンのつなげ方があることに気付いた方がいるかもしれません。複雑な構造だとイメージが難しいので、SiとOが1つずつあるように横にスライスした面を取り出してイメージしてみましょう。

テトラポットの下半分のように、Siの周りにはOが3つある面を切り出します（実際はこの切り出した面が上下にもたくさん重なっているので、全体でみればSiには4つのOがくっついた繰り返しになります）。
このきっちり並んだ状態をSiとOの「結晶」、すこしランダムに並んだ状態を「非晶質ひしょうしつ：アモルファス」と言います。

図.2　A：結晶状態　B：非晶質（アモルファス）状態

例えるならば、将棋の駒を立てて金太郎飴のように綺麗に並べていくのと、将棋崩しのように積み上げる違いでしょうか。どちらも塊となって触れ合って並んでいますが、並び方が異なります。

ガラスが液体？

ちょっと専門的な、SiとOの構造のお話をしました。そこでこんな疑問を持たないでしょうか。「じゃあ、この2つの状態は何が違うの？」

結晶と言えば、なんとなくイメージはあると思います。塩の結晶、雪の結晶。そうです、結晶とは物質の状態で言うと原子や分子が規則正しく並んでいる固体です。

一方、ガラス製品を作るというと、ガラスを熱して風船のように膨らませてから形を加工していくシーンをイメージすると思います。つまり流動性のある状態＝液体です。

加工しやすくするために熱して粘度を低くしたガラスは、温度が下がってくると段々と粘度も上がり、固くなってきます。しかし急激に冷やすため粘度が一気に上がり、分子が結晶の様に綺麗に並ぶ前に動けなくなってしまいます。

つまり、ガラスとは固体に感じるくらいに流動性が低い液体という様な状態であり、これを非晶質（アモルファス）と呼んでいるわけです。実のところ、液体の定義は完全には定まっておらず、ガラスを「ごくわずかに流動性があるから液体」と定義する研究者もいれば、「固体でも液体でもない状態である非晶質状態として分けて定義するべき」と言う研究者もいます。

]]> https://www.nanonine9.com/blog-200629/ Mon, 29 Jun 2020 02:37:00 +0000 https://www.nanonine9.com/?p=1837 このサイトを読んでいる方は、きっとスマートフォンを持っていることでしょう。日常にはすっかり欠かせない存在となったスマホ。SNSに動画サイト、漫画や本を読んだり、映画をダウンロードして電車で見たりと、日々の生活を楽しく彩ってくれます。そんな中、最近よく目にする言葉があります。それは「5G」。どうやらとても速い通信が出来る、ということは分かっていても、詳しくは知らない方も多いのではないでしょうか。

5th Generation

5Gとは、5th Generationの略で、日本語では「第5世代移動通信システム」と言う通信の規格です。ということは、一番最初は第1世代なの？と思われた方、大正解です！

日本では1979年に日本電信電話公社（現在ののNTT）が自動車電話として開始したサービスが始まりです。古い映画で、いかにも大物っぽいスーツの男性が車の後部座席に据え付けの電話で指示を出しているシーンを見たことがありませんか。また、1985年には小型軽量化が進み、自動車から持ち出しても使用できる「ショルダーホン」が発売されました。その重さは、なんと約3キロ！平野ノラさんが肩に掛けて電話している、あれです。

4Gから進化

さて、時代は40年が経過して2020年、5Gに話を戻しましょう。5Gが4Gから進化した点は、「通信速度」「伝送遅延」「同時接続数」の向上です。何に活用できるのかを、未来の技術として「病院での遠隔手術」に例えてみましょう。医者が手術室で患者さんの横に立って執刀していたのが、モニター越しでその場にいない患者さんの遠隔手術ができるようになる、という技術です。

通信速度が向上して、多くの情報がやり取りできるようになれば、手術中の動画や診断データが鮮明かつ大量に扱えるようになります。細かい変化を見逃さず、手元まではっきり見えるようになるでしょう。

また、伝送遅延が減れば、遠隔操作のズレが減り、より正確なメスさばきができるでしょう。いくら綺麗な画像で見えていても、手元の操作とズレがあっては正確な遠隔手術はできません。

そして、同時接続できる機器が増えれば、心拍数や血圧などの多くの機器からの情報を把握しながら適切な手術ができます。電子制御やデジタルデバイスの活用により、人間がすべてマニュアルで執刀するよりはるかに複雑な処置ができるようになるでしょう。

応用が期待される分野

このように、ただのすごい通信技術にとどまらず、世界の様々な技術が一気に進化する可能性を秘めているのです。また、海外の専門医による診断を受けられるようになったり、AIがデータベースを検索することで、今までのアナログの診断データでは見つけるのが難しかった僅かな変化から病気を予測したりできるようになるかも知れません。もちろん医療に限ったことではなく、あらゆる領域に応用することが可能です。

自動運転技術

カメラやGPS、センサーで取得した膨大なデータを遅延無しに処理し、アクセル、ブレーキ、ハンドル操作を行い車を制御できます。また、車同士の位置情報や動作をデータ化し、事故や渋滞につながらないように効率的に動かせます。これらが達成できると、完全自動運転で人間が運転しなくても目的地に安全に辿り着けることも可能になり、個人の移動から物の輸送まで、今までとは違う交通・物流インフラができる可能性を秘めています。

AIで最適化された社会

人々の移動や消費行動などの行為は一つ一つでは小さい情報ですが、たくさん集めると多くのことに活用できます。これらの集められた情報はビッグデータと呼ばれますが、5Gにより多くの情報が遅延なしに扱えるようになると、皆さんが生活する社会が最適化されるでしょう。

例えば、AI技術との組合わせです。AIとはArtificial Intelligenceの略で、日本語ではそのまま人工知能と訳されます。まだAI技術は発展途上であり正確な定義は定まっていないのですが、要は今まで人間が脳で考えて判断していたことをデジタルで行えるようにする技術です。

5Gによりさらにビッグデータを集めて、AIがその情報を処理することで、先を予測したサービスも可能になります。AIという脳がビッグデータという情報本を、速く同時に何冊も読めることで問題の解決法が予測できる、というイメージです。

人や車の移動情報と救急車や病院の位置情報を組み合わせれば、急病患者を最適なルートで執刀可能な医者がいる病院に搬送できるでしょう。また、アクセス解析により自分が欲しい商品が高いマッチ率で探せて、認証もAIで簡単になるでしょう。生体認証などの誤認率は低いが情報量が多く必要な技術も、5Gのおかげで安全なお買い物を手軽に楽しめるようになるでしょう。

創薬・製薬

薬を飲んで効くのも、ご飯を食べて元気が出るのも、運動をして疲れるのも、すべて体の中で起こる化学反応の結果です。化学反応とは分子と呼ばれる小さいパーツ同士の複雑なパズルのようなものです。

新しい薬を生み出すことを創薬といいますが、何もあてずっぽうに試してみるわけではありません。この分子のパズルが上手くいきそうかどうかを、あらかじめスーパーコンピューターで理論計算して目星を付けてから実際に試験へと移っていきます。2020年6月現在、世界１位の計算能力を持つコンピューターは日本の富岳ですが、新しい薬を創るのに大いに役立っています。5Gにより膨大な理論データと実験データを組み合わせてシミュレーションすることで、創薬のレベルは飛躍的に向上するでしょう。

また、すでにある薬にも飲み合わせや持病との相性があるように、患者の状況に合った投薬をする必要があります。5Gで患者ごとのデータと薬のデータをもとに最適化された投薬プランや治療が出来るようになるでしょう。自宅のデバイスで体をスキャンしたら、最適な薬とリハビリプランが送られて来る、という夢のような時代が来るかもしれません。

高周波数・アンテナ技術

では、5Gはなぜそんな凄いことが出来るのでしょうか。その秘密は、「高周波数帯」と「アンテナ技術」にあります。周波数とは、1秒間に繰り返す波の数です。たくさん波の数がある（＝高周波数）と送れる情報量も多くなるのですが、直進性も上がる特性があります。つまり、たくさん情報を送れるのですが、まっすぐしか進めず、障害物があるとうまく情報を伝えることができなくなってしまいます。

そこで、今までより大量のアンテナ素子（データをやり取りする基地のようなもの）を使用して、さらにビームフォーミングという技術で電波を細かく絞りまっすぐ飛ばして、より遠くまで届く技術を組み合わせています。まるで情報の水鉄砲ですね。

5Gがいかに凄く、発展性のある技術であるか伝わったでしょうか。今後はスマホを使う時には、多くの技術力が集結してあなたの生活を楽しくしてくれていることを思い出してみて下さいね。また、そんな大切なスマホを、ぜひナノナインのコーティングで保護してあげて下さい。それでは楽しいスマホライフを！