ＳｉＣには結晶系の異なるα－ＳｉＣとβ－ＳｉＣの２種類が有り、α－ＳｉＣは積層形態でさらに多数の結晶に分類される。これをポリモルフィズムというが、セラミックスの力学物性を考えるときに立方晶であるβ－ＳｉＣ以外の結晶ではその異方性が問題となる。
無機材質研究所へ留学したとき、最初に担当した仕事は、６Ｈ型ＳｉＣの線膨張率に観察される異方性を計測する仕事であった。四軸回折計に取り付けた６Ｈ型ＳｉＣ単結晶にレーザーを直接照射し、昇温しながらＸ線回折を計測して結晶の座標を決め、線膨張率の異方性をその場観察したのだが、とても企業でできる実験ではない、と思った。
しかし、科学としては異方性の存在とその大きさを実験結果で示す必要があり、その異方性の割合が物性にどの程度影響を与えているのか明らかにするのは重要な仕事である。重要な仕事と分かってはいても何度も失敗をすると、何故この仕事をしなければいけないのか、と当時は考えることがあった。
おそらく自然科学の研究は、先人のこうした悩みや苦労の積み重ねの賜物なのだろう。a軸とｃ軸の線膨張の温度依存性というたった一つのグラフを作成するために３ケ月を費やした。樹脂補強ゴムの開発では、２ケ月で５０以上ものグラフを書いた。そしてその結果３ケ月後には商品化できる配合処方が完成した。
学位論文の１ページにこの時のグラフがあるが、時々眺めては科学と技術について考えるヒントになっている。科学は真実であれば何年経ってもその価値は変わらないが、技術はいつでも新しい技術に置き換えられ、やがて忘れ去られてゆく。
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高純度ＳｉＣ前駆体は、フェノール樹脂とポリエチルシリケートを酸触媒存在下で反応させて均一混合を実現している。有機無機複合材料の合成手法として３０年以上前には画期的な方法だった。この３０年間に京都大学中條先生や東京理科大阿部先生、郡司先生その他無機高分子研究会に関係されている諸先生方により、様々な有機無機複合材料の新しい合成手法が提案された。
分子レベルでハイブリッドにする方法以外に多段湿式法という超微粒子を均一に混合する手法もセラミックス合成において有機無機ハイブリッドと同様の効果があることが見いだされた。すなわち新しいセラミックス材料を合成するときに分子レベルまで均一に分散していなくてもナノオーダーレベルの超微粒子を用いれば同様の効果が得られるらしいことが分かってきた。
ここで「らしい」と書いたのは、高純度ＳｉＣの反応機構解析を行ったときに、前駆体中にエアロゾルのシリカを混合した場合には、気相反応が少し関与することが観察されたからである。しかし、多少反応機構が変化しても生成するＳｉＣの形態に大きな影響は無かったが、シリカ源としてエアロゾルの割合を増やすと、ＳｉＣ化の条件によってはウィスカーが生成する場合がある。フェノール樹脂とポリエチルシリケートから合成した場合には、どのようなＳｉＣ化の条件でもウィスカーは生成しない。
このように前駆体の構造（分子レベルで均一になっているのか、超微粒子で構造を作っているのか）は生成物に多少なりとも影響を与えるが、工業的見地からは経済性が優先される。ナノオーダーの超微粒子でも分子レベルで均一に分散した場合でも生成物に大きな影響が無ければ、経済的に有利な手段が選ばれる。一般に金属アルコキシドの価格は高い。
そこで超微粒子を有機化合物と均一に混合する新しい経済的な手法が意味を持ってくる。写真会社に転職してこのような問題意識も有り、ゾルをミセルに用いたラテックス重合技術というアイデアを煮詰めていた。また、セラミックス合成の前駆体以外の用途として、薄膜にセラミックス超微粒子の持つ機能を付与したい場合にもこの方法は有効である。たまたま転職した写真会社でこの技術を実用化しなければならない状況になった。１９９１年の話である。
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炭化珪素（ＳｉＣ）は半導体に分類されるが、高純度ＳｉＣは絶縁体である。かつてセラミックスフィーバーの時にはベリリアを助剤にして高熱伝導性のＩＣパッケージも製造された。
ＳｉＣは共有結合性が８０％以上なので、助剤無しでは焼結しない。ＳｉＣを焼結するときには助剤が必要で、その結果できた焼結体は半導体になる。助剤を工夫すると体積固有抵抗を下げることが可能で、導電性をあげてセラミックスヒーターを設計することができる。
セラミックスフィーバーの時に反応焼結ＳｉＣで製造されたヒーターが販売されていた。１５００℃前後まで空気雰囲気下で使用する電気炉にはこのＳｉＣヒーターが使用されていた。
しかし、このヒーターの純度は低く高純度雰囲気が必要な電気炉には使用できない。そこで高純度のＳｉＣヒーターを開発した。ＳｉＣはホットプレスを用いれば、ほとんどの元素に助剤作用を見いだすことができる。高純度ＳｉＣの純度を活かした焼結には、高純度Ｓｉか高純度Ｃあるいは高純度のジメチルポリシランを助剤として用いることが可能である。
Ｃを助剤にして高純度ＳｉＣをホットプレスで緻密化する技術は、高純度ＳｉＣが開発されたときにその焼結性確認の手段として実現されていた。高純度ＳｉＣを合成するときにカーボンが１％前後過剰になるように前駆体を調整すると、カーボンとＳｉＣが均一に混合された状態で高純度ＳｉＣが得られ、これはそのままホットプレスで緻密化できる。
さらに合成時にアルミニウムイソプロポキシドを均一分散して得られた粉体は、焼結条件を工夫すれば常圧焼結も可能で、ＳｉＣヒ－ターを常圧焼結で製造できた。このＡｌ添加常圧焼結ＳｉＣヒーターの面白いところはＰＴＣ特性を示したことだ。ただ、その後の研究で中途半端なＰＴＣ特性であり、実用性がないことが示された。ゆえに高純度ＳｉＣヒーターはフェノール樹脂を助剤に用いてホットプレスで製造されたヒーターだけが実用化されている。この基本特許の権利も消滅した。
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ポリアセチレンが発見されるまで、有機半導体の研究は、どこまで導電性が上がるのかが興味の関心だった。「有機半導体」という教科書を購入して間もなくポリアセチレン発見のニュースを聞き、高価な教科書がゴミになった悲しい思い出がある。
ホスファゼン導電体の研究は、プロトン導電体として企画された。大学院の修了式を終えた後、残務整理として１０日ほどでまとめた。導電体以外に数種類新規のホスファゼン誘導体を合成して楽しんだ。大学の研究生活が楽しくて上京するまで実験していた。
ポリアセチレンが発見された後だったので、研究の価値はほとんど無かったが、これが電気粘性流体用絶縁オイルの設計やＬｉイオン電池の電解質用難燃剤へのアイデアにつながってゆく。この経験から研究というものが時代の流れで大きな価値を失ったとしても納得のゆくまでまとめる必要がある、と学んだ。指導してくださった先生に感謝している。
会社を退職して満足な研究環境ではないが、会社で十分にやりきれなかったことについて見直しを進めている。セラミックスから有機高分子まで、タイヤや防振ゴムからＳｉＣ半導体や感光体、電子情報機器まで様々な材料や商品の開発を経験した。大学では体験できないことである。企業の研究開発の面白さでもある。
ホスファゼン導電体同様に今では研究開発テーマとして価値の無いものもあるが、少しずつまとめてみると、面白いことにそこから未来が見えてくるのである。これは経験者で無ければ理解できないことかもしれないが、一生懸命開発していたときには気がつかなかった技術の新しい応用方法が見えてくるのである。温故知新という言葉が好きだが不易流行という言葉が合っているのかもしれない。
技術の営みには不易のものがあり、それが新しい技術を生み出す原動力になるのであろう。ホスファゼン導電体を導電体として見ている限りでは、不易はわからない。しかし、ＰＮ環の特殊性は不易のものである。その特殊性は時代のニーズの流れの中で新しい発見も加わりいつの時代にも新素材として生まれ変わる原動力になっている。技術も製品化ではそれが具体化された姿しか見えないが、それを概念として眺めなおすと新しい機能を生み出す手段に見えてくる。
本欄ではサラリーマン生活３２年間の研究開発生活を中心に書いているが、見えてきた未来について別途ＨＰを立ち上げ未来技術をまとめる企画を検討中。
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ＴＥＯＳをフェノール樹脂球に含浸させて熱処理を行うと、シリカが炭素中に傾斜組成で分散した球体を製造することができる。熱処理温度を変えることで、中心部分の炭素の抵抗を制御できる。シリカは表面部分に濃度が高く中心にゆくに従い少なくなる傾斜組成をとっている。この分散の仕方は含浸条件を制御することで自由にデザインできる。すなわち表面を高抵抗にして中心部分を導電体にした、帯電しやすく放電しやすいという矛盾した性質を持った粉体を設計できる。
この粉体は電気粘性流体用に開発された材料だが、その技術は昨日書いたＣ－ＳｉＣ繊維の技術をそのまま使用している。ゆえにこの粉体を１６００℃以上で焼成すれば、表面がＳｉＣの粉体を製造可能である。ところがＳｉＣ化まで進行させると、表面の抵抗が１０の８乗Ωｃｍ以下まで下がるので電気粘性流体には使用できない。電気粘性流体にこの粉体を利用する場合には、１４００℃以上の熱処理を行ってはいけない。
この傾斜組成の粉体（これをＡとする）の御利益がどのくらいあるのか電気粘性効果で比較したことがある。フェノール樹脂球を炭化した後ＴＥＯＳで表面処理し、表面だけにシリカを析出させた粉体（これをＢとする）、非晶質シリカとフェノール樹脂をメタノール中で混合後スプレードライして製造した、シリカ分散カーボン（これをＣとする）について電気粘性効果を評価したところ、Ａ＞Ｃ＞＞Ｂとなった。
Ｃの材料でそこそこの性能が発現しびっくりした。当時のプロジェクトで評価していた粉体と同程度の性能が出た。実験結果を基に考察を進めると、Ｃでも帯電しやすく放電しやすい性質を持っていることがわかった。
二律背反の物性を持った材料を設計するときに、複合材料設計というのは考え方の定石であるが、どのように設計したら良いか、すなわち複合化方法にはどのような方法があるのか可能性のある複合化手段をすべて評価しておく必要がある。この時実際に材料を製造し評価するのが最も良いが、時間とコストの問題がある。その時便利なのがシミュレーションである。どんな場合でも適用できるシミュレーション手法があるのでご興味のある方は問い合わせください。
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今週は３連休になり、今日はその初日。今週は久しぶりに刺激の多い１週間だった。特に電池討論会は面白い発表が幾つかあり、楽しむことができた。その中でもＪＦＥテクノリサーチの発表は、半沢直樹の倍返し以上の面白さであった。
ＪＦＥテクノリサーチの発表のどこが面白かったのか。それはＬｉイオン二次電池の負極材料として注目を集めているシリコン（Ｓｉ）を扱っていたからではない。ただそれだけならば、ＡＫＢ４８をゲストに迎えた歌番組と同じで大した魅力は無い。ＡＫＢ４８のセンターがその番組で突然卒業発表するという程度の衝撃も越えた面白さである。
Ｌｉイオン二次電池でＳｉを負極に用いた時には、カーボン負極のようなインタカレーションではなく合金化によりＬｉイオンが安定化する。かつてソニーが「Ｌｉイオン二次電池」と「イオン」という言葉をわざわざ用いたのはＬｉ金属を用いていないので安全をアピールするためと言われているが、これは安全で高容量のＬｉ二次電池を設計するときの設計指針でもある。
すなわち、Ｌｉ二次電池では、Ｌｉ金属の形態で析出しないように設計することが二次電池の安全につながる、という考え方である。Ｓｉ負極ではインタカレーションではなく、合金化によりＬｉを安全な形態にでき、さらに高容量化できるので注目を集めている。ちなみに最も高容量化できる負極はＬｉ金属を用いたときであるが、Ｎａ金属やＬｉ金属は水分と接触すると発火するので負極に用いることはできない。
現在のところＬｉ二次電池を高容量化するのにＳｉが最も安全な負極材料であるが、Ｌｉイオンを合金化すると体積膨張が生じ負極がぼろぼろになる。ゆえにＬｉイオンを安定に合金にできるＳｉ負極材料はそれなりに工夫した設計が重要になる。この材料設計において、技術的に試行錯誤で有望な材料を試験して見つけてゆく方法とＪＦＥテクノリサーチの発表のように科学的に一歩一歩攻めてゆく方法がある。電極材料は後者の方法が良いように思うが解析技術や装置において一企業では難しくアカデミアの仕事と思っていた。
昨今のアカデミアの状況は企業の開発に近いような研究をされている先生が多く、やや残念に思っているが、アカデミアも３０年前に比較すると厳しい状況になってきたので仕方がないのかもしれない。しかし、ＪＦＥテクノリサーチで行われたような研究はアカデミアから発表があるべき内容と思われる。そのくらい質の高い研究発表であった。
その内容については先日書いたが、ＬｉイオンがＳｉ結晶と合金化するときのメカニズムに関わる研究で、Ｓｉ結晶の特定の面からＬｉイオンがＳｉ結晶内に拡散するという内容である。充分な分析データを解析して得られた結論であるが、この結論はＳｉ負極の研究が、Ｓｉ単結晶を用いる半導体分野の研究や有機合成における有機金属であるＳｉ化合物を用いた合成反応とつながってゆく面白さがある。この面白さはＡＫＢ４８の突然の解散劇（はまだ行われていないが）よりも面白い。
すなわちある程度は予想されたが、実際に起きた現象は筋書きからずれていた、という面白さである。ＬｉイオンがＳｉ単結晶と合金化する機構については、Ｓｉ単結晶のエッチングや、Ｓｉの種結晶を用いた結晶成長、あるいはＳｉ基板上におけるＧａＮの結晶成長などを観劇してきた人には筋書きが見えていた。しかし実際に演じられた結果はむしろ有機金属化合物の反応機構までつながる面白さがあったのである。
ＪＦＥテクノリサーチの発表は、麻里子様の卒業発表よりも数段おもしろかった。アカデミアではなく企業の研究である点にも注目すべきである。今の日本は産業界がアカデミアに負けないぐらい基礎研究の力をつけているのである。技術が科学を先導する時代なのかもしれない。
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昨晩高校の同窓生で東京在住者が毎月集まる東京旭丘会月例会（旧東京愛知一中会）の当番だった。そこでボーイング７８７の機長を務めた同期の小川良君（今年すでにＪＡＬを定年退職）に講演をして頂いた。彼はフジテレビの「矛ｘ盾」で放送された飛行機マニアとＪＡＬの対戦にＪＡＬ代表として美人の客室乗務員町田さんと一緒に出演したＴＶ映えのする二枚目である。
講演内容は同窓生対象なので表題の話題以外に彼の機長として、あるいはＪＡＬの元社員としての興味深い飛行機の話が大半であった。ただ、表題の話題については技術という側面を分かりやすくプレゼンテーションしていたことと、以前本欄で紹介したこともあるのでここで話の一部を取り上げた。
ボーイング７８７が最新鋭機として他の７６７や７７７はじめその他の７シリーズと比較しどこが優れているのか、という話の中でバッテリー不具合対策が紹介された。あくまでも同窓生対象なので、プレゼンテーションでは難解な技術用語は飛び出さず分かりやすい説明であったが、ここでは技術的に翻訳して要約する。
バッテリー事故では新聞でも紹介されたように原因解明には時間がかかり終結までの見通しが不明であった。但し、バッテリーそのものは本欄で紹介したようにＧＳユアサの技術力で、エラーが起きても火災を引き起こすまでに至らなかった（注１）。
そこでバッテリーに予想される不具合１０８項目（実際に発生するかどうかは別にして科学的に考えられることすべて）を再度見直し、対策が不十分と改めて判定された８０項目（すでに対策が取られていてもリスクがあると思われる項目）すべてに新たに３重の対策を施したという。その一例が写真とともに紹介された。
この話は品質工学のＦＭＥＡという手法を３重に行っている、という内容である。このＦＭＥＡという手法は、科学の時代でも科学で解明されていない現象を含む技術の品質保証ではメーカー各社どこでも行っている“はず”の手法で、経験が積み重ねられれば品質の信頼度を急激に高めることができる。１０８項目についても初めてのフライト前に当然行われていた。しかし原因不明の事故が起きた、ということで重要な８０項目についてさらに３重に対策を行った、という。一例では過剰品質といえるところまで行っていた（注２）。ＪＡＬの安全に対する厳しさが伺われる説明であった。
電池というものは、イオンの拡散という現象で科学的に説明ができるが、その耐久性も含め、科学的に完全に説明がつかない現象も多数存在する商品である（高度な技術の商品は皆この問題を抱えている）。本欄で科学と技術を科学技術という曖昧な言葉で集約するのではなく、技術開発でそれぞれの目的が異なる点を重視している一因であるが、科学の成果と思われている商品すべてが実は技術の成果で創られており、その中には現代の科学で解明できない現象が商品に含まれている問題に改めてここで取り上げたい。
技術の成果に科学で解明されていない現象が含まれているかもしれないのでＦＭＥＡというヒューマンエラーを防止する対策を行うのである。ただ、ここで注意しなければいけないのはＦＭＥＡそのものは科学的視点で行われている、ということだ。すなわちＦＭＥＡを行っても科学で理解されない現象が起きればせっかくの科学的論理で導かれた対策をくぐり抜けてエラーが発生する。このようなエラーは科学で理解できないので「経験」という行為を積み重ねる以外に防げないのである。
ゆえに市場でエラーが発生する度にＦＭＥＡを繰り返しているのがメーカーの品質管理のやりかただが（注３）、それを一気に３重まで一度に行う、というやりかたは初めて聞いた。だからボーイング７８７は今無事に飛べるのである。
傾斜のある土地にタンクを並べその最上段に１個だけセンサーをつけて安心して汚染水を垂れ流していた東京電力はＪＡＬを見習うべきである。科学の初歩的な学力があれば分かる現象でミスが発生する間抜けな状態（注４）というのはＦＭＥＡが行われていないことを意味している。
（注１）飛行機には発電装置が８基あり、これがすべて壊れたときにさらに２基あるバッテリーが使われる、という安全に安全を重ねた多重の対策が成されている。ゆえに新聞で報道された事故で飛行機が墜落することは無いそうだ。
（注２）関連メーカー技術者を含めた企業の横断的プロジェクトで推進された、ということでＧＳユアサの技術者も加わっていたはずである。
（注３）車のリコールは恥ではなく技術を高める活動の一つである。ゆえにそれを隠蔽するのは罪だけでなく技術開発を放棄している行為である。
（注４）今回の汚染水漏洩は、連通管と同じ原理に設計してセンサーを１個にした、というならば間抜けな対策である。傾斜した連通管で一つだけセンサーをつけるならば傾斜した最も低い位置にある管にセンサーを１個取り付けるのが常識である。傾斜した連通管の最も高い位置に取り付けたのは、「間抜け」か「意図的」なのかどちらかである。もし後者ならば犯罪である。永遠に水を貯めることができるタンクと称して汚染水をこっそり垂れ流すことができるので今回の事件は犯罪の可能性もある。犯罪でなければ東電の技術者は中学生レベルと見なすべきである。
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第５４回電池討論会では、電気自動車やハイブリッド車の話題もあった。環境問題の解決策として電気自動車は取り上げられるが、電気自動車が使用する電気の発電方式が火力発電であると、その普及が必ずしも環境対策にならない場合がある、との指摘があった。これは日本の脱原発の動向とともに考えなければならない問題だろう。以前問題になっていた給電スタンドについては都市圏で電気自動車を使用する限り解消されたとの説明があったので、そろそろ普及期を考慮しての問題提起と思う。
ハイブリッド車は電気自動車普及までのつなぎ、とその登場時から世間で思われているが、産総研の方のこの講演を聴き、少し認識を変える必要を感じた。個人的な話題になるが、おそらくこの２－３年の間に車を買い換えるとしたら人生最後の車になるかもしれないので、車関係の講演を選んで聞きマイカー選択について考えてみた。
ハイブリッド車といえばその登場時トヨタの独壇場であったが、ホンダがその市場に参入すると面白い比較広告がトヨタからＰＲされた。それは二人乗り自転車の比較広告で、老人と子供の乗った自転車と筋肉もりもりの若者が二人乗った自転車との競争である。大変分かりやすい広告であった。しかしこの公告の甲斐無くホンダのハイブリッド車は市場に歓迎された。
今年になってスバルからＸＶというＳＵＶのハイブリッドが登場した。スバルはトヨタとの提携関係にあるので、トヨタ方式のハイブリッド車が登場したのかと思ったら、ホンダ方式でモーターが小さいハイブリッド車であった。ただホンダと異なるのはエンジンと直結していないので、モーターだけの走行も可能になっている。
ハイブリッド車に関してはメーカー発表の燃費と実燃費の違いが問題にされており、やや胡散臭い車と思っていたが、スバルはハイブリッド車の魅力としてターボチャージャーのような役割として捉え、燃費向上を考えていない、と新車発表時に説明があった。この潔さに魅力を感じ、試乗してみると、２０００ccの排気量であるが、一クラス上の車のような運転感覚である。
プリウスはどちらかと言えば電気自動車的な未来感覚であったが、スバルＸＶはターボチャージャー付きの車をさらに改良したようなガソリンエンジン車という感覚のハイブリット車である。アクセルを踏み込めばポルシェと同じ水平対向エンジンの気持ちよい加速感である。ＷＲＸのような過激さはないが、アクセルに対する加速感の応答が自然である。加速感としてはホンダのＣＲ－Ｚも面白いハイブリッド車であったが少し気恥ずかしさがあり購入を見合わせたが、ＸＶは大人のハイブリッド車という印象を受けた。問題は車高の高さである。
トヨタの比較広告でハイブリッド車はトヨタというイメージを持っていたが、ホンダやスバルのようにエンジンをモーターでアシストするハイブリッド車という発想も悪くない。ターボチャージャーのような低回転域の非力さが無いので高排気量の車を運転しているような錯覚になる。
プリウスでも実燃費はカタログ値の６０％から７０％である。ハイブリッド車という技術を燃費改良という視点ではなく、ガソリン車の性能向上という発想で活用したスバルＸＶは、人生最後に選ぶ車の候補に考えても良いのかもしれない。実燃費もプリウスより１－２割悪いだけである。同じ価格で二クラス上の車という印象を与えるＸＶの商品価値は高い。少し値段は高いがホンダの話題の車アコードにも試乗してみたい。
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電気粘性流体用傾斜組成粒子の開発では、その分野の科学情報に一切触れること無く、当時世界最高の応答性と電気粘性効果を有する電気粘性流体用粒子を創り出すことができた。また電気粘性流体の增粘問題では科学情報だけでなく、そもそも電気粘性流体とは何かについて社外に公開される情報程度の知識以外は提供してもらえなかったにも関わらず技術で問題解決できた。
同じ会社の中でこのような状態で良いのか、というマネジメント上の問題はここでは議論をしない。たまたまおかしな研究開発マネジメントの状況で科学情報が無くとも技術を創ることができた貴重な体験で、当時技術について考えたことをまとめる。
電気粘性流体を３年以上研究開発していて何故各種問題を解決できなかったか、という疑問がでてきたが、增粘の問題を解決した後や傾斜組成の粒子を創り出したときにプロジェクトリーダーから褒められたのではなく責められたので問題解決できなかった原因を理解できた。
すなわちプロジェクトリーダーは電気粘性流体の研究情報を隠し持っているのではないか、という疑いをもち、傾斜組成の粉体を開発できたときにすぐに情報開示を求めてきた。電気粘性流体の論文情報など全く持っていなかったのだが、実験のお手伝いをすればどのような機能が必要なのかは技術者であれば誰でも分かる、と回答した。しかし、必要な機能が分かってもメカニズムが解明されなければ問題解決できないはずである、というのがプロジェクトリーダーから返ってきた言葉であり、これは典型的な科学の思想である。
機能を実現するために試行錯誤を行っただけだ、と技術の姿を答えてもその方法論を否定されるだけであった。科学と技術について哲学的議論を行いお互いの考え方の溝を埋めるべきであったが、上下関係でこのような議論は難しくなる。
確かに科学的にメカニズム解析に成功したならば、その機能実現のためのヒントは得られるかもしれない。だから仮説を持って科学的に仕事を進めることの重要性が２０世紀に言われ続けてきた。しかしメカニズムが分からなくとも、経験を活用してモノを創り機能をテストしながらその実現を試みる、というアプローチも科学的ではないが有効な手段である。電気粘性流体の粒子よりも優れた成果であるヤマナカファクターもそのような方法で見つかっている。ｉＰＳ細胞の生成機構など分からなくても消去法で４組の遺伝子を実験を担当した学生が決定しているのだ。その実験を認めている山中博士は並の科学者ではない、ノーベル賞が本当に似合う研究者だ。
科学では「なぜ」という問いを発し思考を深めてゆくが、技術では「どのように」という問いでそれを行う点が異なる。この問いの違いで頭に浮かぶアイデアや現象を前にしたときの取るべきアクションが変わる。科学では「なぜ」の繰り返しで真理に迫る単調な作業となるが、技術ではよりよい機能を実現できる方法を求めダイナミックに作業を展開する。ヤマナカファクター発見の時に、非常識と思われるすべての遺伝子を一つの細胞に放り込んだ行動のように、大胆な作業が技術の特徴である。
ヤマナカファクターに比較するとゴミのような電気粘性流体の增粘の問題では、手元にある界面活性剤類似の化合物も含めすべてについて增粘した流体と組み合わせて改善の兆候を探索した。傾斜組成の粒子では、傾斜組成以外に超微粒子分散微粒子や微小コンデンサー分散微粒子など創ってみて電気粘性効果を確認し、電気粘性流体に必要な粒子の構造解析を行っている。
科学的に電気粘性流体のメカニズムを解析しようとしたのではなく、電気粘性効果を機能させるために様々な複合構造の微粒子を試し、どのような構造で機能が実現されるのか探した。科学と技術では問う目的、思考の方向が異なるのである。どちらが優れている、と比較する対象ではなく、研究開発で早く製品にたどり着ける方法となると技術となり、その機能実現において活用された自然現象の真の姿を問うのが科学である。
技術開発を行った後、科学的研究を行えば、守るべき基盤技術が明確になり、その伝承が容易となる。科学の研究が無い場合には、行為そのものを伝承することになり、特公昭３５－６６１６に書かれた技術のように伝承されなくなるリスクが生まれる。技術と科学は目的が異なり、研究開発では両方必要である。
技術では科学よりも再現性のロバストが厳しく問われる。これは再現性のロバストが製品のコストに関わるからである。再現性のロバストが低い技術は実用性が無いものとして棄却される場合が多い。同じ機能を実現する技術が複数存在していた場合に技術の難易度よりもロバストの高さが重視されたりするケースもある。反応条件における論理的規則性が不明で消去法や試行錯誤で決めなければならない場合でも決まった反応条件でロバストが高ければそれは立派な技術である。ｉＰＳ細胞を実現した力は科学ではなく技術であった。技術が先行し科学的に研究された一例である。
消去法で見出したり試行錯誤で創られた技術を軽蔑する科学者もいるが、消去法や試行錯誤は立派な機能実現のための一つの方法で、弊社ではそれを効率よく行うプログラムを提供している。消去法や試行錯誤も効率良く行えば、科学的な問題解決法に迫る方法になる。
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電気粘性流体は絶縁オイルに半導体粒子を分散したデバイスである。この半導体粒子は、帯電しやすく放電しやすい物質であり、さらに電流を流さないぐらいの高抵抗であることが望ましい。雑用係として外部から調達された粉体を評価しながらその必要な機能を想像した。
このような物性は均一で単相の物質では実現できない。電流を流さないくらいの高抵抗で表面を設計しなければいけないが、そうすると誘電体となり放電が困難となる。粒子の内部は１００００Ωｃｍくらいの体積固有抵抗で電荷移動が容易な材料でなければ電荷の急速な拡散が難しい。この両者を満たすのは、表面を１０の１２乗Ωcm程度の絶縁体で設計し、内部は１００００Ωｃｍとするが、粒子内部に抵抗の傾斜をつけると二律背反の電気特性を実現できるのではないか、と想像した。
傾斜組成の機能をどのように実現するのか。これは導電性物資へ絶縁体を拡散させ、表面に絶縁体の濃度を高め内部に向けて絶縁体の濃度を傾斜組成にすると実現できる。金属へアルミナなどの酸化物を拡散させるのは難しいが、有機物に金属アルコキシドの形態で拡散させることは容易である。そこでフェノール樹脂球にTEOS（テトラエチルシリケート）を拡散させてそれを炭化することにした。TEOSは熱分解するとシリカになる。
フェノール樹脂は難黒鉛化カーボンとなるが高温度で炭化すれば１００００Ωcm程度の抵抗になることが知られていた。そこで直径１μm程度のフェノール樹脂球を購入しTEOSを１日含浸させその後酸触媒で処理し表面に薄いシリカ薄膜ができるようにした。それを１０００℃以上で炭化させたところ、表面から０．２μｍまでシリカが傾斜組成で分散した炭素球を製造することができた。
この傾斜組成の炭素球を絶縁オイルに分散させて電気粘性流体を製造し、その特性を評価したところ応答性が優れ、低電圧でも高い電気粘性効果の得られることが分かった。耐久性も良好で当時世界一の性能であった（恐らく今も世界一かもしれない）。
この発明に電気粘性流体に関する先端の科学情報は活用されていない。外部から調達された材料を用いた性能が低い電気粘性流体の計測を行った経験だけである。その経験において機能を実現する方法を過去の経験から学んだ二律背反の材料設計手法（ゴム会社の内部で流行語でもあった）で練り上げた。すなわち科学情報が無くても経験でモノを創り出すことができるのである。
たまたま重要文献が機密扱いとなっており社内の他部署の担当者には先端の科学情報を見せてもらえない状況で、経験だけでモノを創る体験すなわち純粋の技術で機能を実現した。有機化学から無機化学分野まで幅広く実験を行ってきた豊富な経験で身についた技術は科学情報が無くても新しい「モノ」を創り出せるまでになっていた。
傾斜組成の粒子開発に成功したので、傾斜組成と異なり均一に絶縁体超微粒子が表面に出るように半導体相に分散した微粒子を実験したところ、傾斜組成の粒子よりも性能は低かったが、外部より購入している粒子を用いた電気粘性流体よりも性能は高かった。この結果を受けコンデンサーが分散した微粒子は恐らく超微粒子分散粒子よりも性能が高いだろうと想像した。近くで見ていた、かつて高純度ＳｉＣを一緒に開発していた若手技術者が自分が創ってみたい、と言ったので指導した。結果は傾斜組成の粒子の場合と同様で、期待通り超微粒子分散粒子よりも性能は高かった。
このように技術による開発は、同じ経験を共有している人には容易に伝承できる。科学ではまず思想の理解から始まり、科学的論理による議論となる。議論に納得したところで技術が伝わる。しかし、経験の無い人に経験の成果を伝承できる便利さが存在する。ただし非科学的な現象を扱った技術を伝承することが難しい。経験からアイデアを生み出し技術とする手法や非科学的な現象まで含んだ技術の伝承は弊社の研究開発必勝法プログラムで効率良く学べます。
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