妻が息子を懐妊したときに,乗り心地が悪過ぎるということでRX-7から乗り換えたランエボ7。とうとう息子が運転しました。ランエボ7の見た目は変わっていませんが,息子は大人になり,私は50歳になりました。
田中 秀治 / Shuji Tanaka
田中 秀治 / Shuji Tanaka
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田中 秀治 / Shuji Tanaka
@mems6934
東北大学 ロボティクスコース 教授 / IEEE Fellow / 日本機械学会 フェロー / MEMS Engineer Forum 代表 / 自動車部 部長 / JST ACT-X 研究総括 / 「近代技術史学」講義担当 / 日経xTECHに執筆 / 山口県出身 / MEMS、半導体、産業史などについてポスト
田中 秀治 / Shuji Tanaka’s posts
FIFA World Cup 2022に用いられているサッカーボールには、ボールの動きを検出するための慣性測定ユニット(IMU)が入っています。これは独KINEXONが開発したシステムです。IMUに使われているのはMEMS慣性センサー。半導体製造技術で作った米粒のように小さなシリコン製の「微小電気機械」です。
真空部品や電子部品が手に入らないのに多くの人が困っておられると思いますが,今日,懇意にしている地元の小さな半導体装置試作企業から「圧着端子まで納期未定になった」と聞きました。もう年度内に何らかの装置を作って納入してもらうのは難しい気がします。
本日は女子大生の日。大正2年8月21日、日本で初めて3名の女子大生が誕生。東北帝国大学は帝国大学令に入学資格を男子に限るという条文がないことに目を付け、4名の女子の出願を受理。これに対して文部省から前例の無いことで看過し難いとの公文書が届いたが、北條時敬総長は屈せずに3名を合格にした。
私も「絶滅危惧科目」の機構学の講義担当。この論考には「ひいては数式を多く用いがちであり、学生が興味を持ちにくい」とある。その認識はあるので、初回の講義ではコペンの屋根の開閉機構、自動車エンジンの機構、ランエボも例に出して(不要?)デフの機構、不思議歯車機構などを紹介しているが…
村田製作所の中島社長は台頭する中国勢に対して「利益率下げてもボリュームゾーンで戦う。」同社はコンデンサーで8300億円、高周波・通信部品で4400億円の売上を誇り、これらは事業別でそれぞれ最大、2番目。それぞれが中国の「首絞め技術」の12、7に相当する。これが中島社長が覚悟を決める背景だ。
「スケール則、大きいものほど自重に耐えられない」。この真逆がMEMSです。MEMSの設計では細長い梁についても自重は考えません。普通、MEMSは慣性力では壊れません。一方、MEMSは表面力の影響を受けやすく、湿気で簡単に貼り付きます。したがって、洗浄後の乾燥工程の工夫や気密封止が大切です。
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ユウタ
@tech_yuuta
» 【機械工学】スケール則。大きいものほど自重に耐えられない - ニコニコ動画 nicovideo.jp/watch/sm447943
巨大ロボット実現に立ちはだかる壁
IHIがガスタービンエンジンで飛ぶドローンを開発すると発表。公開されたガスタービンエンジンの試作品は卓上サイズといった感じで小さい。私は2000年頃からIHIと共同で超小形ガスタービンエンジンの開発に取り組み、2007年、ついに実働に成功。そのときの知見はIHIにあり、今回、活かされると嬉しい。
Replying to
激しく蹴っ飛ばされるサッカーボールに微小なMEMSが入っていて、なぜ壊れないか?
構造が微小になると慣性力は急激に小さくなるので、衝撃で壊れにくくなります。また、Siは1.5 GPa程度の応力まで、実用上、問題ありません。構造用鋼SS400の引張強さ(下限)が400 MPaですから、Siの強さがわかります。
鐘の形状で振動エネルギーの漏れが特に少なくなります。このことは古今東西、昔から経験的に知られていました。これを応用したのが超高性能ジャイロであるHRGで、主に軍事用です。そのQ値は数百万以上になり、共振周波数が5 kHzだとすると、加振を止めて振動が1/eに減衰するのに1時間以上かかります。
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ど(yugenoid)
@nekoningen1
食器洗うときに指で弾きながら、なんで鐘の形だと音がよくなるんだろうな~とずっと考えてたけど前に見たこの投稿とようやく結び付いた
鐘の形って音叉を軸対称に回転させた形なんですね x.com/mems6934/statu…
より強い力で試験すれば安全かと言えば、そうではない例もある。世界初のジェット旅客機Comet Mk.Ⅰの寿命試験だ。繰り返し加圧寿命試験中に過圧耐圧試験を入れたため、疲労部に塑性変形が生じて寿命が過大評価され、Comet Mk.Ⅰは初飛行から1年間に3回も墜落。これは不正ではなく、未知の事象だった。
博物館の振り子がどうして止まらないのか知っていますか?何も加振しなければ、空気抵抗などで振り子はいずれ止まってしまうはず。天井裏に振り子の糸を上下させる装置が付いていて、その周波数を振り子の固有周波数の2倍にします。これをパラメトリック励振と呼び、ブランコを漕ぐのと同じ原理です。
近年、静電容量式MEMS気圧センサーが新たに登場していますが、そのノイズレベルは1 Pa以下ととても低い。高さ1 mの気圧変化は約10 Paだから、MEMS気圧センサーで10 cm以下の高さ変化を測定できる。階の移動を検出するといった従来の用途の他、腕立て伏せの回数を数えるといった新たな使い方もできる。
少し前まではノートパソコンにも主にハードディスクドライブ(HDD)が搭載されていたので、ノートパソコンを落下させるとHDDが死ぬ危険性があった。そこで、ノートパソコンの落下をMEMS加速度センサーで検知し、着地前にHDDヘッドを退避させる機能(東芝HDDプロテクションなど)が実用化されている。
シリコンは特別に優れた半導体材料だけど、優れた機械材料でもある。大応力で繰り返し動かせば、金属は疲労破壊する。一方、乾燥環境なら2 GPaといった応力を繰り返しかけても、シリコンは壊れない。構造用鋼SS400の引張強さの保証値は400 MPaだから、2 GPaは大応力。だからMEMSはシリコンで作る。
MEMSって微細で、しかも割れやすいシリコンでできているから壊れやすいよねってよく言われます。もちろん触ったら壊れますが、衝撃では壊れにくい。これは小さくなると長さの三乗で体積、すなわち慣性力が小さくなるから。一方、表面力では壊れやすいので、洗浄後に乾かすには超臨界乾燥を利用します。
弊学の女子学生2人が「電子レンジはめっちゃ便利、発明した人はノーベル賞ものだわ」って昼ごはんを温めながら話していたので、弊学の岡部金次郎先生が分割陽極マグネトロンを発明したことを話してやりました。その原理はどうなっているのか詰められて、ちゃんと説明できなかったので勉強しました。
気付いたら5時3分前。今日は東北大学・青葉山キャンパスのデイリーヤマザキの最終日。走って行って最後の買い物をする。ほぼ全ての品が売り切れ、ガランとした店内。期せずして私が最後の客。水を買う。レシートには16:59の印字。店舗前には多くの人が待っていて、最後に店主さんに拍手。ありがとう。
研究室に保管してある超小形ガスタービンエンジンのローターを撮影しました(設計はIHI,加工は私)。手前側に写っているインペラがタービンです。黒っぽく見えるのは燃焼ガスで焼けているからです。反対側のコンプレッサを含めてインコネルの一体物削り出し。大きさ感がわかって頂けますでしょうか。
引用ポストによると、中国はHe調達のリスクを解消しつつあるみたいだが、他国に頼っていて交渉カードにされると強く出られない35種類の技術を「首絞め技術」としてあげ、これらの研究開発と産業育成にも大胆に投資してきた。1~35のうち私が具体的にわかるものは7や10だが、その成果は出ていると思う。
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石原順(西山孝四郎)
@ishiharajun
多くの人が疑問に思っている質問がある:
なぜ中国は今になって初めて、米国に対する圧力手段としてレアアースを利用したのか?
トランプ政権第1期に米国が貿易敵対行為を始めた時でなく、バイデン政権が3年前に半導体輸出規制を発動した時でなく、なぜ今なのか? x.com/RnaudBertrand/…
防爆工具がベリリウム銅(Cu-Be)で作られている理由は、Cu-Beが火花を生じにくく、かつ高強度だから。金属同士の衝突で火花が出るのは金属粉が飛んで酸化されるからであり、展延性が高い/酸化しにくい金属は火花を出さない。この条件に柔らかい金属も当てはまるが、強度がなければ工具に使えない。