安心して暮らせる住まいのことを考えて、少しの妥協も許さず、100%自然素材の壁材を開発しました。それが高千穂における南九州の特殊な土「シラス」の活用のはじまりでした。滑りにくく、蓄熱しにくい、透水型舗装材の開発。可視光領域での透過率90%以上、反射率10%以下の低屈折率材料(屈折率1.4~1.5)の開発。白金・レアアースの回収に応用可能な吸着材料の開発。九州地方に堆積している火砕流噴出物のうち、主に約2.7万年前の姶良(あいら)カルデラ(現在の錦江湾奥部)の噴火によって発生した入戸火砕流を起源とする、白色~灰白色で砂状のものを総じてシラスと呼びます。語源は白砂または白州を意味する方言といわれます。mにも及び、埋蔵量は750億m3と見積もられています。(2)性状シラスは産地による多少の差はありますが、火山ガラスを主成分(70%程度)として、長石、石英を含みます。磁鉄鉱や紫蘇輝石なども含んでいます。分類されますが、シラス中の火山ガラスは3wt%の水分を含み、その量は真珠岩に相当します。化学組成においても、真珠岩に近い値を示します。ガラス分については、非晶質特有の網目構造を形成していると考えられています。多孔(間隙)を有し、比表面積はシラス1グラムあたり9m2にもなり、同じくケイ酸の多孔質である珪藻土のおよそ2倍に相当します。(5)高千穂シラスの特徴及び所有量シラスは堆積している場所によって、濃い灰色のものや赤みかかったもの、アルカリ性が強いものなど様々な種類があります。採取される良質なシラスを「高千穂シラス」としています。「高千穂シラス」は、他の地域に堆積しているシラスと比べて色が白く、幅広い粒度分布とほぼ中性に近い性質などの特徴があり、住宅用建材など人間が生活する環境での使用に適した素材ということができます。2015年5月末、高千穂グループのシラス所有量は、およそ9,300,000m3となります。共同研究により、シラスを原料とする新規の固体電解質(注1)の開発に成功しました。電解質(イオン伝導体)はディスプレイや電池などにおいて重要な材料のひとつで、高いイオン伝導性を持つことから、現在は液体のものが広く普及しています。液漏れや温度上昇による変形、膨張などの問題があり、安全性や安定性の観点から固体電解質の開発が望まれていました。本研究では、南九州に分布する火山噴出物「シラス」を薄膜作製技術のひとつであるスパッタリング法(注2)を用いて薄膜化することで、イオン伝導性をもたせることに成功しました。薄膜化したシラス(以下、シラス薄膜)は、従来のタンタル(注3)を原料とする薄膜と同等の優れたイオン伝導度(1×10-7S/cm程度)を示すとともに、可視光領域での透過率90%以上、反射率10%以下、低屈折率(屈折率1.4~1.5)という光学的特長も兼ね備えていることが明らかになりました。シラス薄膜を用いた全固体型エレクトロクロミック素子(注4)を作成したところ、電圧をかけることですみやかに着色・消色することが実証されました。注1)電圧をかけることによって、電荷担体であるイオンが移動し電気伝導性を示す固体です。イオンの移動によって電流が流れるという点で、電子の移動によって電流が流れる金属や半導体と異なります。注2)スパッタリング法とは、真空チャンバー内で放電によりプラズマとして発生したアルゴンイオンなどをターゲット材料に衝突させ、ターゲットからはじき出された原子などを基板表面に堆積させる成膜法です。微細構造が制御された高品質の薄膜を密着性良く大面積に均一に成膜するのに有効な技術です。注3)希少金属(レアメタル)のひとつで、我が国では産出できないため、需要の全てを輸入に頼っています。コンデンサとして各種電子機器に用いられるため、産業において重要な物質です。注4)エレクトロクロミック素子(EC素子)とは、電気化学的な酸化還元反応により色調が可逆的に変化する素子のことで、調光ガラス、防眩ミラー、電子ペーパーの表示素子として実用化されています。中でも調光ガラスは、冷暖房負荷を大幅に低減させる次世代の窓として、世界中で研究開発・実用化が活発化しているスマートウィンドウに応用でき、今後の普及が期待されます。(以後、サポイン事業)に採択され、“普通シラス”バルーンを活用した新たな用途開発を進めています。いう様々な特長を持っています。従来のシラスバルーンの原料は、長い年月をかけて自然水の作用で淘汰されて粒子の大きさが一定でガラス成分を90%以上含み、強熱減量が約4%以上であるなどの条件を満たすものに限られていました。南九州に広く分布するシラスの中でもこれらの条件を満たす淘汰されたシラスは、全体の1%ほどしか存在量がなく、鹿児島市吉田と宮崎県えびの市加久藤などで採取されるシラスに限定されています。分布は、南九州全域におよんでおり、その埋蔵量は750億m3(琵琶湖の貯水量の約2.7倍)と推定されています。数年前に従来のシラスバルーン製造装置は改良され、“普通シラス”によるシラスバルーンの製造が可能になりました。“普通シラス”によるシラスバルーン製造技術を活用した新たな用途開発は資源価値の向上と、南九州の経済活性化が期待されています。Reserved.関連リンク。