特殊銘板・オーダー銘板製作のアポロ

LEDとはLight・Emitting・Diode（ライト・エミッティング・ダイオード）の略で日本語では発光ダイオードと訳されています。
電気を流すと光る性質を持つ半導体を言います。
物質には銅やアルミなど電気を通す「導体」と、ゴムやガラスなどの電気を通さない「絶縁体」があり、半導体はその中間に位置します。
人間が与える条件で電気を通したり、通さなかったりする半導体素子（電子部品）の事をLED素子と呼びます。
半導体素子だけでは機能しないため、電極やワイヤーで電気を流せるようにしてパッケージに成形することでLEDとして機能します。
材料の違いにより、赤、オレンジ、緑、橙、青など様々な色に発光するものがあり、1993年日本の研究者が青色発光ダイオードを発明したことにより、光の三原色（赤、緑、青）が揃い、ディスプレイの分野を中心にその開発、発展に広く貢献したと言われています。
また、2011年の東日本大震災後より、全国で節電意識が強まり、LED照明への関心が高まってきました。　
　　　　
LED照明のメリット　
１、寿命が長く取り換える手間がかからない。（蛍光灯の4倍の約4万時間）
２、電気代が白熱電球の10分の1と安く省エネ（低コスト）で、かつ低発熱。
３、on/offの切り替えが激しいトイレや洗面所でも寿命は変わらない
４、フィラメントやガラスを用いていないため、衝撃や振動に強く、壊れにくい。
５、気温、室温に左右されず安定した発光効果が保てる。
６、電圧に対する反応が早く、点灯直後に最大の明るさが得られる。
LED照明のデメリット
1、蛍光灯に比べ値段（コスト）が高い。
２、電球と本体が一体化しているため電球だけの交換ができない
３、光に指向性があるため均一に光を放射できない。
４、LEDは蛍光灯と比べて最大輝度は、暗い部類に入る。
５、熱に弱く、大電流を流すとLED素子が損傷することがある。

　　現在、LEDの特性を生かして家庭用LED電球をはじめテレビやパソコンのモニター、イルミネーション用電飾、液晶ディスプレイ、自動車用、模型用LEDライト、信号機などに幅広く活用され、もはや私達の生活には必要不可欠な存在です。
　　昨今はマイクロLEDと呼ばれる新技術が注目を集めています。マイクロLEDが登場したことで、ディスプレイは薄型、軽量になり、高い解像力で高品質な迫力ある画像を楽しむことが出来るようになります。更にマイクロLEDの技術が確立すれば、机や壁など好きなところに画像を映し出せるプロジェクターや、映画のワンシーンのように空間に映像を浮かべて楽しむことが出来るようになります。マイクロLEDの技術は、実用化に向けて着実に進化しています。

富岳について
「富岳は日本のスーパーコンピュータです。
2021年に本格的な運用開始予定です。
2020年6月のTOP500ランキングで1位となりました。
富岳は理化学研究所のスーパーコンピュータで京の後継機として2014年に開発を開始しました。
設置場所は兵庫県神戸市・ポートアイランドの理化学研究所計算科学研究センターです。
主要ベンダーは富士通です。」
（「」、富岳 Wikipediaより引用）

この富岳ですが、本格的な運用開始予定は2021年の予定でしたが、
新型コロナウィルスの危機でこのウィルスに効果があるとされる薬物の割り出しに早くも活用されていく模様です。
他にも災害のシミュレーションや避難場所の候補の特定などの割り出しなどにも使われそうです。
富岳は京の100倍の計算能力を持つとされています。
スーパーコンピュータは日本では略してスパコンとも呼ばれます。
「富岳にはCPU数152964個も搭載されています」
（「」、富岳 Wikipediaより引用）
富岳の高い計算能力は様々なシミュレーションを担えるとして期待されています。

シミュレーションとは
「シミュレーションは何らかのシステム挙動を、
それとほぼ同じ法則に支配される他のシステムや計算によって模擬することを言います。
Simulationには「模擬実験」や「模擬訓練」という意味もあります。
なお「シミュレイション」と表記されることもまれにあります。」
（「」、シミュレーション Wikipediaより引用）

AIもスーパーコンピュータも量子コンピュータも何に使われるかという用途が非常に大切であるといいます。
それぞれの特性・特長に合わせた計算・処理を最適化させていくのも今後のテクノロジーやものづくりに欠かせません。
これからは、AI、スーパーコンピュータ、そして量子コンピュータに何を担わせていくのが最適かが、
模索され定まっていく大切な時期であるのかもしれません。

コロナ禍でのテレワーク、ビデオ会議、動画視聴などによって通信容量が膨張してきています。
想定を超えて、テレワークに欠かせないもの、ノートパソコンやサーバーなどの整備などの必要に迫られこれらの消費が堅調です。
ノートパソコンなどは最新の上位機種ですと国内メーカーのノートPCは4K有機ELディスプレイのモデルも発売されています。
パソコンも技術的な進化は国内メーカーでも着実に進んでいるようです。

コロナ禍で業績の下振れが多い中、サーバー向けICパッケージ基板やパソコン関連の売り上げも足元で堅調となっているようです。
この要因はWindows7から新しいOSのWindows10機への買い替え移行
Wi-Fi6対応仕様への移行、
5G通信仕様機種への技術的な移行などの影響もあると考えられます。

ものづくりはこうしたIT、他にもIoT関連、サーバーやデータセンターなどに向けてのものづくりは活況となっているようです。
他方で、Appleなどは身近なデバイスであるノートPCやスマートフォンに実装するチップの組み合わせやプロセスに対するこだわりは凄みを維持しています。
そしてサービスとしてのクラウドはサブスクリプション制となっており筆者もいつの間にかその波に飲み込まれています。
クラウドストレージサービスのサブスクリプション制は今後の大きな鍵を握っているようにも思われます。
例えばWi-Fi通信のVPN通信をセキュリティの高いクラウド通信に代替して、高いセキュリティ環境下での、
テレワーク導入・実施などが特に注目され評価されてきているからです。
ただセキュリティに脆弱なIoT機器などにはセキュリティ上の脅威に対して注意が必要なようです。
世界のデータ通信容量はエクサバイト（100京）の単位のデータ容量に達しており、現在を超えてさらに膨張していくと予測されています。

「環境発電またはエネルギーハーベスティングEnergy Haevestingとは
太陽光や室内光（照明）、振動、廃熱、体温、電磁波等のエネルギーを電力に変換する発電方法です。
メガソーラー発電や水力発電、風力発電が連想されますが、いわゆる自然エネルギーを使った
系統電源（送電網）に接続する低コスト・大容量の電源とは異なる概念です。

これまでにも鉱石ラジオのように環境中にあるエネルギーを利用する方法はありましたが、
どれも限定的な利用に留まっていました。
近年、環境意識の高まりと省電力デバイスの普及により、
これまで利用されていなかった環境中の運動エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーが注目されるようになりつつあります。
環境発電で得られる電力は、現状ではμW～mWオーダーで電力量としては小さいので、
用途はソーラー電卓やソーラー腕時計のような電力消費量の少ない用途に限定されます。」
（「」環境発電、エネルギーハーベスティング Wikipediaより引用）

上記のエネルギーハーベスティングですが、上記にある通りに、「省電力デバイスの普及」により、再注目されています。
例えば微小な電量で動くIoTデバイスなどがこの環境発電による技術とかみ合ってくると見る専門家、普及のための研究にあたる研究者がいます。
日本ではセンサーなどのデバイス開発が、未来のIoTデバイス開発としてとても向いていると報じられています。
IoTの分野では、多くのセンサー、IoTデバイスが設置されると思われ、それに役立つものたちと、
その動力のもととなる電源の確保と技術的な最適化が求められてきています。
最近では電磁波も微小な電気を生み出すことが技術的にできることが報じられています。
微小な電気を融通する微小な技術は近年になって改めて再注目され研究に光が当てられるようになってきています。
実際に役立ってくれる技術の中身はこれから判明してくるものであると考えられます。
大いに注目すべきといえる技術分野の一つとなるのではないでしょうか。

2020年春モデルから国内メーカーのPCでWi-Fi6対応モデルが発売されています。
通常自宅据え置きPC、ノートPCにとってモデムを通したWi-Fi通信環境は大切です。
Wi-Fi6対応機はモデムのほうも2020年6月執筆現在前後で専用の製品がリリースされています。
Wi-Fi6はWikipediaによると「IEEE 802.11ax」とも呼ばれます。
コンシューマーエレクトロニクス（CES）2018でWi-Fi6対応デバイスが展示・発表されていました。
高密度利用環境下の場合、平均スループットは従来のIEEE 802.11acの4倍速、遅延も75%低下することが報告されています。
（Wikpedia IEEE 802.11ax(Wi-Fi6)より引用）

仕事では一般的にデスクトップパソコン・ノートパソコンの使用が多いと考えられます。
ノートPCなどはWi-Fi通信環境が使われることが多いと想定されます。
パソコンユーザーの中ではWi-Fi6対応機種で良い新製品が出るまで待つとコメントするユーザーの方もいらっしゃるようです。
例えば2020年5月にAppleのMac機、Macbook AirやMacbook Proの13インチモデルがそれぞれリリースされました。
ですがまだWi-Fi6対応機種ではないようです。
AppleのMac機のパソコンにはこれからWi-Fi6対応機種のリリースを期待したいところです。

スマートフォンは5G通信、パソコンではWi-Fi6がこれから普及が期待できそうです。
IoTのモノのインターネットも通信網構築の中身がどうなっていくのか気になります。
IoTでは工場など活用が進む現場もあるものの、サイバーセキュリティの問題・課題が浮上したりもしています。
ものづくりの分野にもITやIoT、通信技術が切っても切れない関係となってきていたりしています。

豊田自動織機は2020年に、物流などの倉庫で荷物を運ぶ自動搬送車（AGV）
「キーカート」という製品でサブスクリプションを開始すると報じられました。
このサブスクリプションは家庭向けコンシューマー向けではなくBtoB向けの新しいサービスです。
BtoBとは企業間取引（企業間商取引）のことです。
英語「Buisiness to buisiness」の略語です。

大手の物流の倉庫の自動化の成長は著しく、廉価版である「キーカート」は
その他中小の倉庫でも活躍が期待できるのではないかと考えられます。
「キーカート」のサブスクリプションは月額がリースよりは高くなるものの、
契約期間中に最新機種が発売されれば常に最新の製品に交換して利用することができるといいます。
中小の倉庫では買ったものをガタが来るまで使い続ける様子などを今でも目にします。
中小の倉庫と全自動化している大きな大手の物流倉庫とは現状ではずいぶんと差があるのではないかと考えられます。
倉庫のスマート化、省人化、自動化に向けて、上記の製品のサブスクリプションは技術的な面での普及と貢献に一役買いそうです。

無人搬送車・自動搬送車について
「無人搬送車・自動搬送車とは、自動運転車の一種で人間が運転操作を行わなくても自動で走行できる搬送車のことをいいます。
英語では「Automated guided vehicle」略して「AGV」とも言われています。」
（「」、無人搬送車　Wikipediaより引用）

新しい生活様式とロボティクス
新型コロナウィルスの脅威によって、新しい様式が模索されている現在、そんな中で注目されているのがロボティクスです。
ロボティクスが提供する新しい製品とそれらによるサービスがもしかしたら今後の未来に大いに役立つかもしれません。
そういった具体的な製品とそのサービスが最近報じられています。
清掃や消毒などの作業をロボティクスが担う、そんな街や施設もこれから編み出されていくかもしれません。

協働ロボットは産業ロボットの一種で、比較的小規模で、人間と同じ空間で一緒に作業することが出来る事が特徴です。世界的にも労働力不足の現場では、協働ロボットの導入が望まれています。日本では、少子高齢化で労働人口の減少が顕著にみられ現状維持が手一杯となっている状態です。協働ロボット導入の大きな理由が人手不足の解消と人材確保、生産性の向上、コスト削減でした。そのため人間の代わりになって作業を行う目的で協働ロボットが注目され開発されました。特に製造業における、単純作業、過酷な現場では人材確保、人手不足が深刻な問題になっていますが、人手不足は今後も続くことが予想されるため、協働ロボットを導入することで解決ができるものと考えられます。

　　今後、協働ロボットは、幅広い職種に活用が期待されます。活用するにあたりメリットとして、人と違い作業効率の低下がなく一定且つ高速水準の作業を行うことで生産効率の向上が図れます。どんな作業現場でも熟練作業員の技術をインプットすることで高い生産性と技術力を持った労働を即現場に導入することが出来ます。長時間労働や夜間労働が行えるため、人件費を削減しつつ高い生産性を確保できます。デメリットとして、協働ロボットを操作する専門員の育成、導入時にコストがかかりますが、人件費抑制などコストカットが期待できるため長期的には導入コストを上回る効果が期待できます。　　

　　以前の日本では、人と産業ロボットが共同で作業する場合、柵や囲いを設けるなどの対策を行う必要がありましたが、2013年の規制緩和で、産業ロボットと接しても危険がないと判断されれば、人と産業ロボットが同じ場所で共同作業をすることが出来るようになりました。

　　人口減少、高齢化による労働人口の減少などを抱える日本では、協働ロボットの活躍する現場が広がっていくものと思われます。今後は、種々の現場のニーズに沿った協働ロボットの研究、開発、実現を目指していくことが重要と考えられます。

2019年末にアップルのティム・クックCEOは新聞のインタビューでAR拡張現実に着目していることを表明しています。
日本人には、現実に商品などの画像をリアル空間にあてて見るなどのイメージは難しいかもしれません。
それでもすでにアップルは自社イベントの基調講演で、AR拡張現実で自分の部屋の画像に商品を実際にスマホのディスプレイにあてて見て購入を検討できるというプレゼンテーションをしています。
技術力を美術力も要るかのようなアップル社CEOの着目している次世代技術は注目しておくべきことの1つかもしれません。

VRバーチャル・リアリティー仮想現実
AR拡張現実は、映像加工技術や3D・CGなどの制作に役立つようになってきていると考えられます。
ただ、買い物など身近なユーザーの活動や消費にAR拡張現実が加わってそれがサービスの主流になるかは現在の段階では不明です。

今立っている日本の自分としての自分なりの頭で考えてみると、
現実の世界の営み（仕事や生活・趣味）と、普段肌身離さず持ち歩くスマホのアプリケーションの1つであるLINEのトークが時・場所・機会を制限されずに両立ができていてリアルの生活ができているのだということをありがたいことであると意識します。

もう一歩進めば、デジタルの世界は、人間の身体や感覚器官が健康に健全に保つことができれば、VRバーチャルリアリティーの世界が少しずつ現実の例えばより「人の仕事」に入り込める可能性はあるというように考えられます。

リアルの仕事に＋αで、仮想現実上のビジネスの移動と交流を仮想現実環境・空間で他社と営むという発想です。
この世界は
ビジネス上のコミュニケーションや交流、話し合いを仮想現実の場所・環境・空間で、移動で、実際の時間よりも早く仕事をこなすことができることを可能にしてくれるのではないかと筆者は発想しています。

この発想はゲームと現実の営みの矛盾を能動的に解消できるものの見方、発想ではないかと考えられます。
デジタル地図上を活用するデザイン・環境で、ビジネスのコミュニケーションのシステムとしてAR拡張現実やVR仮想現実を活用すると、
仮に人間の身体や精神・感覚器官が健康に保たれる技術的環境の基礎・基盤が確たるものが編み出せれば、より良いものになる可能性もあるように考えられます。

(画像イメージ、窒化ガリウムを通じて発明された青色発行ダイオード)

大阪大学の藤原康文教授たちは、窒化ガリウムにユーロピウムという元素を加えると赤色を発光できることを発見したと新聞で報じられました。
マイクロLEDは青と緑は窒化ガリウムで表示できる技術が確立されているといいます。
問題の赤色は現在のところ、ガリウム・ヒ素などでつくったLEDを開発しています。

上記の大阪大学の藤原教授らが発見した赤色の発光のできる表示技術が加われば、
赤・青・緑の光の三原色をマイクロLEDで技術的に表示可能になるかもしれません。
この発見の報道はビッグニュースではないかと考えられます。

2019年のノーベル化学賞はリチウムイオン電池の研究・開発に貢献した吉野彰氏らが受賞しました。
科学は理論やプログラミングは日本は中国・アメリカにはついていくことが難しいかもしれません。
しかし、他方で素材の組み合わせの科学や技術、科学技術の最先端を支える材料などの研究などは、日本は向いているかもしれないということを筆者は感じています。
吉野彰教授のリチウムイオン電池に関する研究・開発の業績を辿ってみても、前後想をもって中核技術から周辺技術にわたるまで丁寧に研究の仕事・業績を残していることがわかります。

日本人ノーベル賞受賞者の科学者は日本の研究者には基礎研究をもっと取り組める状況や環境にしてほしいということを言っています。

基礎研究とは
「基礎研究（英語fundamental research,basic research）は、自然またはその他の現象をよりよく理解または予測するための科学的理論を向上させることを目指した科学研究です。
それらは直に、あるいは即座に商業的な利益を生み出すことを意図しておらず、
知識欲や好奇心から生じるものと考えることができます。
しかしながら、長期的には商業的な利益や応用研究の基礎になるものです。
基礎研究は主に大学や国家組織の研究班によって行われます。

日本の総務省「科学技術研究調査」では
特別な応用、用途を直接に考慮することなく、仮説や理論を形成するため、
または現象や観察可能な事実に関して新しい知識を得るために行われる理論的、または実験的研究と定義されています。」
（「」　基礎研究 Wikipediaより引用）

しかし、実際は材料の研究成果や産業の素材の核となる科学技術的な・工学的な発見が日本は優れているのではないかと考えられます。
言語力やITスキルなどが問われていく流れにある現代で、
言語的な壁を抱えやすい日本の国内の若者にとって、最先端科学技術に提供・供給できるモノの研究・開発は日本人の特性として、よりアプローチしやすいのではないか、そういうことを最近筆者は感じています。

リチウムイオン二次電池とは
「リチウムイオン二次電池は、正極と負極の間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池です。
英語ではlithium-ion rechargeable batteryと言います。
正極、負極、電解質それぞれの材料は用途やメーカーによって様々です。
代表的な構成は、正極にリチウム遷移金属複合酸化物、負極に炭素材料、電解質に有機触媒などの非水電解質を用います。
単にリチウムイオン電池、リチウムイオンバッテリー、Li-ion電池、LIB、LiBとも呼びます。」
（「」リチウムイオン二次電池、Wikipediaより引用）

2019年ノーベル化学賞受賞者3氏の研究について
「1976年にエクソンのスタンリー・ウィッティンガム氏は正極に二硫化チタン、負極に金属リチウムを使う二次電池を開発・提案します。
この電池は、正極・負極共に空気との反応性に問題があり実用化はされませんでした。
しかし二硫化チタンは層状の化合物で、リチウムイオンを収納できるスペースを持ち、
リチウムイオンが繰り返し出入りしても形が壊れにくい特徴を持つ物質でした。
この層状化合物にイオンが出入りするという反応は、「インターカレーション」と呼ばれて、
その後の電池材料で広く使われる極めて重要な考え方となっています。

1980年、オックスフォード大学のジョン・グッドイナフと水島公一氏たちはリチウムと酸化コバルトの化合物であるコバルト酸リチウム（LiCoO2）などのリチウム遷移金属酸化物を正極材料として提案しました。
これがリチウムイオン二次電池の正極の起源となります。

旭化成工業での吉野彰氏の研究
旭化成工業の吉野彰氏たちは、導電性高分子ポリアセチレンに注目し、1981年に有機溶媒を用いた二次電池の負極に適していることをまず見出しました。
また1980年に発見されたグッドイナフ氏の正極にコバルト酸リチウムなどのリチウム遷移金属酸化物を用いる手法で、
1983年にリチウムイオン二次電池の原型を創出しました。
しかし、ポリアセチレンは真比重が低く電池容量が高くならないことと、電極材料として不安定である問題がありました。
そして、1985年にリチウムイオン二次電池の基本概念を確立しました。

吉野彰氏のリチウムイオン二次電池における発見について
吉野氏は、
正極にコバルト酸リチウムを用いると、正極自体がリチウムを含有するため、負極に金属リチウムを用いる必要がないので安全であることを見出しました。
V級の高い電位を持ち、そのため高容量が得られることも見出しました。
また、負極に炭素材料を用いると、炭素材料がリチウムを吸蔵するため、金属リチウムは本質的に電池中に存在しないので安全であることを見出しました。
リチウムの吸蔵量が多く高容量が得られることも見出しました。

また、吉野氏は特定の結晶構造を持つ炭素材料を見出して実用的な炭素負極を実現しました。
加えてアルミ箔を正極集電体に用いる技術、安全性を確保するための機能性セパレータなどの本質的な電池の構成要素に関する技術を確立し、さらに安全素子技術、保護回路・充放電技術、電極構造・電池構造等の技術を開発し、安全でかつ電圧が金属リチウム二次電池に近い電池の実用化を成功させ、現在のLIBの構成をほぼ完成させました。」
（「」リチウムイオン二次電池　リチウムイオン二次電池の創出と実現、Wikipediaより引用）

リチウムイオン二次電池における吉野彰氏の発明成果は目覚ましく、
総合的にリチウムイオン二次電池の開発においてご活躍されたことが上記の引用で分かります。