平成16年度より、東京大学柏キャンパスにお環境学研究系

いて、超臨界水酸化法と呼ばれる技術による実人類を取り巻く環境を自然・文化・社会の観点から解析して、機能材料合成

験廃棄物処理施設が運転を開始しました。この将来の人類のための政策立案、技術開発に必要な教育研究を行います。

技術が実験廃棄物処理に応用されたのは、本学

晶析

100 nmウェアラブル機器と人体内通信
今日の都市空間は、携帯電話網、インターネット、無線LAN等の普及により、それらのシステムを利用する情報機器さえ持っていれば、進めています。ここでは人体を伝送路の一部との施設が世界初ということになるのですが、皆金属微粒子の合成様にはまだあまり馴染みのない技術ではないかと思います。そこで、本稿ではこの技術の特徴

成ナノテクノロジー

抽出

新規反応溶媒分抽

出・土 壌 浄化

環境修復技術超臨界水について簡単に紹介させて頂くとともに、環境廃棄物処理

有機合成調和型の次世代型技術としての超臨界水の魅力について述べさせて頂こうと思います。

する新しい通信方式を紹介します。

リサイクル

そもそも超臨界水とはどのようなものなので人体は金属のような電気の良導体ではあり新エネルギーしょうか。すべての物質には臨界点と呼ばれる資源の有効利用

人々はいつでもどこでも情報を発信したり受ませんが電気を通す導体です。その人体を通温度・圧力があり、水の臨界温度（374度）、臨け取ったりすることができるようになりました。

信の伝送路の一部として利用すれば、人が身界圧力（218気圧）を超えた条件にある状態をこの傾向はますます加速し、身の回りの家電につけている複数の情報機器の間、あるいはや家具までが情報通信網の一部となっていく

超臨

装界水・酸 化 反 応

置

超臨界水を利用した環境調和型技術「超臨界水」といいます。超臨界状態になると、る」というと奇異に聞こえるかもしれませんが、化反応は、環境との調和を謳う柏キャンパスに外部機器との通信を、空中の電波を用いる普佐々木 健 教授
人間環境学専攻

密度、溶解度や熱伝導度などが気体と液体の間空気中のように炎こそ出さないものの、それとふさわしい処理技術だと言えるでしょう。と予想されています。このような社会は、情報通の無線通信より小さな電力で実現できる可搬送周波数はおよそ500kHzから100MHzくの値をとり、しかも、温度・圧力を操作すること同様の酸化反応が水中で起こることによって、このような廃棄物処理への応用にとどまら通信網やコンピュータが「いたる所に存在す能性があります。人体を伝送路の一部に利用

らい が 適して おり、私 た ち のグル ープ で はによってこれらの値を連続的に変化させることほとんどの有機物は秒単位の極めて短い時間ず、超臨界水を新しい環境調和型の反応溶媒とる」という意味でユビキタス(ubiquitous)、あするこの新しい通信方式の一般名称はまだ定10MHz付近を主として用いています。人体内が可能になります。また超臨界水には、イオンでほぼ100%完全に分解し、空気中の燃焼と同して活用する技術についても、幅広く研究されるいは「生活空間の中に浸透していく」というまっていませんが、ここでは「人体内通信」と呼通信で体内を流れる電流は体脂肪計が流す電積や誘電率といった、溶媒として物質を溶解すじように二酸化炭素と水に分解されます。ています。例えば、有機塩素化合物などの汚染意味でパーヴェイシブ(pervasive)というキーぶこととします。人体内通信の特徴は低消費電流より小さいので安全性に問題はありません。

る能力に関連する物性値が、通常の水とは大き超臨界水酸化反応は、1990年代に入って研物質を土壌から抽出・分離する技術は、有害化ワードで表現されています。

力化の可能性だけではありません。人と握手

人体に接触させる電極は、送信機はアンテナ端く異なる特徴があります。通常の水では、食塩究が活発に行われ、これまでに化学工場の廃学物質によって汚染された環境を修復するた

人々がユビキタス社会で生活するために持をする、あるいは装置に触れる、というように子とグラウンド端子の両方、受信機はどちらかのような無機物をよく溶かし、逆に有機物など液処理や半導体工場の洗浄水の処理プロセスめの技術といえます。質の低い石炭など未利

ち歩く情報機器は、電子デバイスやセンサ・ア物理的接触が生じた時にのみ情報が伝わる新一方(通常はアンテナ端子)を接触させる方式が極性の小さな物質はほとんど溶解せず、「 水とが実用化されています。最近では、長い間適切用化石燃料を超臨界水中で燃焼させて発電にクチュエータなど部品の小型化と高密度実装しいアプリケーションを創り出すことができま最も伝送効率が良いことが確認されています。

油」の喩えのように相分離してしまいます。これな分解方法がなかったため厳重な保管が義務利用する技術や、バイオマスを超臨界水中でガ技術によりますます小型になり、ポケットや鞄す。例えば人体内通信用の送受信機を組み込

人体内通信の伝送原理の説明に関しては議に対し、超臨界水では常温の水とは反対に油とづけられていたPCBの新しい分解技術の一つス化し、水素としてエネルギー回収を図る技術に入れて持ち歩くポータブル(portable)機器んだ腕時計を身につけた人どうしが握手する論の余地があります。人体を導線と見なし、人はよく混じり合い、逆に無機塩は水にほとんどとして認められ、現在その技術の確立に向けたなどは、エネルギー問題に対する新技術の開から、身につけるウェアラブル(wearable)機と名刺情報が交換される、ドアのノブに触れる体や機器の表面および地面との静電結合によ溶解しないという面白い性質を持っています。

研究が活発に行われています。

発をめざしたものです。ＰＥＴ（ポリエチレンテ器へ発展していきます。また部品の小型化は、とパスワードが入力される、というようなことって信号が伝わる、と説明されることが多いの

超臨界水を廃棄物処理に応用した技術が、超環境汚染の問題から、近年の廃棄物対策がレフタレート）やポリウレタンなどのポリマーを既存の情報機器の小型化に留まらず、新しい機が可能になります。人体内通信は国内外の大ですが、送受信機を装着する場所や人体の姿

臨界水酸化反応とよばれる有機物の分解反応

脱焼却の方向で進められつつある社会的趨勢

超臨界水中で分解してモノマーを回収する技

能を持った機器を生み出す原動力となります。

学や企業の数グループが研究開発を進めてお勢をいろいろ変えて測定してみると予測と合です。有機物を燃やすと二酸化炭素と水が生成の中で、冒頭にも述べたように、柏キャンパス

術は、資源を有効利用するリサイクルの研究と腕時計は古くから存在する代表的なウェアラり、製品化されたものもあります。

わない結果が出てきます。現在では人体を線しますが、超臨界水酸化反応は高温高圧の水中に超臨界水酸化技術を用いた実験廃液処理施して重要です。このほか、超臨界水における無ブル機器ですが、今後は衣服、靴、眼鏡、指輪

人体内通信は、微弱電波用の小さな無線送状アンテナに見立て、受信機を線状アンテナで「ものを燃やす」反応です。
「水中でものが燃え設が建設されました。超臨界水酸化反応は、水機物の溶解度の変化を利用した微粒子合成なやアクセサリーなどに情報機器の機能が内蔵受信機の端子を人体に接触させることにより比の端部に装荷する素子のようなものとして考中の微量有害物質を完全に分解することを得ども、新しい機能材料合成技術として注目されされることも珍しくなくなるでしょう。私が所較的容易に実現できます。数cmの至近距離でえると伝送特性の予測と実測が比較的良く合意とする技術ですし、そもそも水の中での酸化ています。

属する環境情報マイクロシステム分野では最も通信できないほどに出力を落とした送信機をうことが分かってきました。私たちは基礎実験反応ですので、仮に処理対象の含水率が高くて高温高圧という特殊な環境であるとはいえ、新のセンサデバイスとメカトロニクス技術を活用いても、人体に接触させることによって通信と解析によって人体内通信のしくみを明らかも脱水などの特別な前処理は必要ありません。

「水」でありながら固体、液体、気体とは全く異用して日常生活における人体の運動や生体情が可能になることから人体が伝送に寄与していにするとともに実用的なデバイスを開発し、ユ焼却処理のように煙突を立てる必要がなく、有なる性格を発現する「超臨界水」。これを利用し報を計測するウェアラブル機器を開発し、健康ることが確かめられます。送信機の出力を落とビキタス社会の新しい通信技術として活用す

害物質をコンパクトな装置で極めて安全かつ効た技術は、持続的社会を実現するための基盤管理や新しい情報サービスに応用する研究をしているので消費電力は小さくなっています。

ることを目指しています。

率的に分解することが可能となる超臨界水酸技術の一つとして、大いに期待されています。

大島 義人 教授
環境システム学専攻

環境調和型技術としての超臨界水の魅力
指先で受信機の端子に触れると情報が伝わる。送信機を手首に装着していれば反対の手の指先で触れても通信できる。

送信機の裏面。左右の端に縦に2本ずつ見える端子が通信用電極。

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腕時計のケースに組み込んだ送信機（左）と受信機（右）。
この距離でも人体を介さないと信号が伝わらない。

Frontier Sciences

環境学研究系
人類を取り巻く環境を自然・文化・社会の観点から解析して、将来の人類のための政策立案、技術開発に必要な教育研究を行います。
SOUSEI 9