産業のコメは半導体、ビタミンはレアメタル、ではマメは？

答えは、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems：微小電気機械システム）である。センサー、高周波スイッチ、プリンタのノズル、電子ペーパーなどに使われている。マメと呼ばれるのは「体は小さいものの、MEMSを組み込んだ製品に素晴らしい効用・機能を与える活力源となっていることに由来（※１） 」するそうである。世界の市場規模は、2009年の約4,900億円から、2020年には1兆円を超えるという予測が出ている（※２）。

筆者が特に注目しているのがセンサーで、古くはユビキタスコンピューティング、最近ではIoT（Internet of Things：モノのインターネット）と言われる、「いつでも・どこでも・何にでもコンピュータにつながる世界」の必須アイテムである。ゲーム機の三次元加速度センサーは端末を持つ腕の動きを検出して、あたかもラケットを振るかのような動きが再現される。携帯電話には地磁気センサーを利用した電子コンパス機能がついているものがある。また橋やトンネルなどの設備にセンサーをつけた遠隔管理、畑や牛などにつけた肥料の管理・追跡管理なども可能になる。花粉や降雨量の観察の精緻化、自動車の安全走行・燃費向上、医療・介護分野での活用も期待される（図表）。スマートグリッド・スマートコミュニティの実現においても、なくてはならない技術である（※３）。

あらゆるモノにセンサーをつける時の課題の一つが電源である。充電式では使用時間や大きさに制約ができてしまう。この解決策として期待されるのがエネルギー・ハーベスティング、環境発電であり、これもMEMSの一種である。人の動き（振動・熱）や、光・電波など周りの環境から微小なエネルギーを「収穫（ハーベスティング）」して、センサーなどの機器が利用できるような電力に変える技術のことである。JR東日本の実験で有名になった発電床も、その一つである。圧電素子を使って、人が床を踏んだ時のエネルギーから発電している。こうした技術は日本のお家芸と思っていたが、エネルギー・ハーベスティングの実用化については、国の支援が手厚かった欧米の方が進んでいるそうだ（※４） 。しかし筆者は希望を持っている。2010年のCEATEC（IT・エレクトロニクス総合展）では、食べても問題ないくらい安全な素材で作ったセンサーが参考展示されていた。小さくて高性能という基本機能にプラスして、安全で長持ちし、かつ普通の材料から作れる環境負荷の小さいMEMSは日本が主導するだろう。太陽光発電のように直接的、かつ大容量に化石エネルギーの使用を減らすものではないが、前述したような場面で使われることで、社会的課題の解決に貢献するだろう、と。

図表　MEMSの活用イメージ
（図１）現在の応用分野

（図２）将来の活用イメージ

（図１）NEDO「よくわかる！技術解説－MEMS」
（図２）経済産業省「技術戦略マップ2010」のMEMS／BEANSプロジェクト（異分野融合型次世代デバイス製造技術開発プロジェクト）のパンフレット・「BEANSとは」・「MEMSフロンティアとしてのナノ・バイオとの融合による未来デバイス技術に関する調査研究報告書－要旨－」を参考に大和総研作成