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テクノロジー

銅と同等の導電性を持つプラスチック導線 61

ストーリー by hylom
絶縁体と思って触ったら感電とか… 部門より

insiderman 曰く、

Integral Technologies社が、銅と同等の導電性を持ちつつ、重量は5分の1というプラスチック導線ElectriPlastを開発したそうだ(EE Timesの記事)。

ElectriPlastはプラスチックと金属の複合材料を素材として採用したケーブルで、軽量で柔軟性がありながらも、非常に軽量。また、プラスチックベースであるため容易に任意の形状に加工できるのも特徴とのことだ。さらに、金属製ケーブルよりも低価格であるとも謳われている。

高電圧などにも耐えられるかどうかは不明だが、広く供給できるとなればさまざまな応用が期待できそうだ。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by TarZ (28055) on 2008年11月12日 18時29分 (#1454236) 日記
    燃費向上のためにあらゆる技術を取り入れつつあるクルマでは、銅線に代わってアルミ電線を採用しようという動きがあるようです。プリウスはすでに採用しているという話。
    (アルミは銅よりも体積あたりの導電性は低いが、質量あたりで見れば高いので、軽量化が見込める。かつてCPUヒートシンクで、アルミに代わって銅製のものが出た時はやたらと重かった [google.co.jp]のでさもありなんといったところ)

    今回のプラスチック導線ならさらに軽量化を目指せるのかな。
    • by passer-by (13494) on 2008年11月12日 19時23分 (#1454278) 日記
      この電線、リンク先によると金属メッキした微小ペレットを固めたような構造のようですね。
      そうすると多分
      「高周波領域での抵抗が表皮効果により同じ径の金属導線と同じ位」
      という話だと思いますので、電力用途ではメリットが無いんじゃないかなという気がします。
      信号伝送用途なら、MHz 程度より高い周波数ならメリットがあるのかもしれません。
      コンピュータの内部配線とかですかね。
      親コメント
      • Re:軽量化によい? (スコア:3, すばらしい洞察)

        by Anonymous Coward on 2008年11月12日 20時20分 (#1454327)
        >金属メッキした微小ペレットを固めたような構造

        3Dプリンタに応用できたりするのかな?
        外装だけじゃなく回路も同時に“印刷”するとか……
        #その位は、この素材を使わなくてもできるのかもしれないけど
        親コメント
        • by celtis (33470) on 2008年11月13日 9時44分 (#1454656)
          おお、なにげにすばらしい提案かと。
          電子機器の外装や内部構成材に配線を内包できるなら、パーツ間の配線はほぼ無くせる。
          BGAみたいに素材表面でコンタクトできれば、各パーツをはめ込むだけで結線まで完了する
          じゃないですか。

          ケースの設計に加えて、3次元配線の技術も必要になるだろうなぁ。
          親コメント
      • by Anonymous Coward
        >信号伝送用途なら、MHz 程度より高い周波数ならメリットがあるのかもしれません。
        >コンピュータの内部配線とかですかね。

        信号用途であれば・・・
        LANケーブルとか、ADSLとか・・・
        AV機器周りの配線とかですかね。
        • by Anonymous Coward
          >信号伝送用途なら、MHz 程度より高い周波数ならメリットがあるのかもしれません。
          FeliCaは?
      • by Anonymous Coward
        リンク先にも

        > ElectriPlastを使って製造すれば、ケーブルやハーネスを大幅に軽量化できるため、
        > ケーブル・メーカーはミュージシャンやオーディオ愛好家、劇場や舞台関係者、
        > 巡業型の劇団などから高い評価を受けることになるだろう」と主張する。

        とあるので、えらく用途が限定的のようですね。
        しかし、オーディオにしか使えないケーブルってどういう特性なんだろう?
        • >しかし、オーディオにしか使えないケーブルってどういう特性なんだろう?

          あくまでも,強度を維持しつつ軽量化が望まれていた用途で、製品の一つである音声向けケーブルワイヤーやハーネスが採用された。と言う以上ではないのではないかと…

          応用製品であるアンテナ素子に関する記述 [itkg.net]を斜め読みした感じだとGHz帯での使用でも支障ないようですが…?

          The "any form" characteristic will allow wireless devices to have unlimited design flexibility while improving performance, and can be tuned to any frequency. PlasTenna™ is currently being tested at major cellular service providers and manufacturers as well as mobile computing companies. Other major applications under review by industry leaders include cordless telephones and PDA's. The future of the composite material design holds virtually limitless potential as it removes current design constraints in wireless devices imposed by existing antenna designs. Integral has developed a complete line of plastennas for the following frequencies, 2.4Ghz, 1.9 Ghz, 1.56Ghz, 850Mhz, 400Mhz, 137Mhz, and 148Mhz.


          詰まりは舞台音響でこの「軽量化電線」がたくさん使われましたよ。と言う実績が売り込み上「わかりやすい」から強調されてるだけなのでは…
          親コメント
        • by Anonymous Coward on 2008年11月12日 20時46分 (#1454346)
          >オーディオ愛好家
          たぶん採用されないと思う。
          彼らは銅線に飽き足らず純銀線なんかまで使用するような人々だから。
          親コメント
    • by toworu (27387) on 2008年11月12日 20時11分 (#1454315)
      エアバスA380の製造が遅れた理由のひとつはアルミ線のせいだった [srad.jp]という話がありましたね。柔軟性が足りなくて取り回しに苦労したとか。
      プラスチック線なら柔軟性はばっちりなのでしょうか。平べったくして狭いところを通すとかもやりやすそう。
      親コメント
      • by multiplex (33585) on 2008年11月13日 9時32分 (#1454642)
        あれは銅とアルミの特性を考慮せずに、同じ曲げ半径で設計したら実現不可能でしたーという話でしたっけ。
        樹脂だと最初っからそういう形状に成形すりゃいいのでどんな配線でも作れそうですが、取り回し上デカブツの配線に採用するのは難しそうな気が。
        親コメント
    • by ogino (1668) on 2008年11月12日 22時34分 (#1454437) 日記

      燃費向上のためにあらゆる技術を取り入れつつあるクルマでは、銅線に代わってアルミ電線を採用しようという動きがあるようです。プリウスはすでに採用しているという話。
      (アルミは銅よりも体積あたりの導電性は低いが、質量あたりで見れば高いので、軽量化が見込める。

      門外漢ですが、

      • アルミはすぐに錆びる。アルミの導電性が高いというのは単体のことであって、酸化アルミの皮膜は全くそうではない。接点をペーストなどで保護しないといけない。
      • アルミは銅や鉄などの金属と接触すると腐食が生じる
      などの理由でアルミの配線は使いやすいものではないと聞きました。

      一方、タレコミのプラスチック導線というのはプラスチック製というよりはプラスチックを使用した金属節約法に見えます。

      親コメント
    • by coward-chan (25689) on 2008年11月13日 0時22分 (#1454504) 日記
      アルミのネックは、銅に比べて延性が低く脆性持ちな (= 加工硬化しやすく、振動等で亀裂が発生しやすい) ところでしょうか。銅や金の延性は圧倒的に高いため曲げたり伸ばしたりしても加工硬化しにくく、このため配線としての取り回しがとても容易です。加工硬化すると電気抵抗も増すので、場合によってメッキしたり焼き鈍したりすることもあります。オーディオケーブルでは細線化で相乗効果をねらったモノが多いようです。
      誘電率は熱伝導率を伴うことが多く、アルミと銅も倣うのでヒートシンクに銅を使うのはアリだと思うのですが、それはあくまでもファンレスの場合です。銅フィンの極薄化による表面積増加効果は得られますが、ファン付き強制冷却なら比熱の小さいアルミにも分があり、マザーボードへの重量負担を考えて個人的に銅製は遠慮しています。ヒートパイプの取り回しが上手くない品が多いですし。

      # 同じ理由で車のラジエターもアルミ多層化に止めました。銅製は重いしね。
      # オーディオやアース線には¥600/mくらいの安価な銀メッキ線がお勧め。
      親コメント
    • by SteppingWind (2654) on 2008年11月12日 21時31分 (#1454383)

      信号だけを送れば良いのなら, 光ファイバを使ったほうが軽量・高密度・高信頼だと思います. 航空機なんかでは実用化(量産機ではまだかな?)されていますし. 問題はコストだけでしょうね.

      親コメント
    • by Anonymous Coward
      同じ強度を持たせようとしたら重くなったりするのがよくある話。

      コネクタの圧着とかに問題が無ければいいですが。

  • 軽量で、非常に軽量 (スコア:3, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2008年11月12日 19時07分 (#1454267)
    > 軽量で柔軟性がありながらも、非常に軽量

    軽量なのはよく分かるが……。
  • 重量は80%軽量 (スコア:2, 参考になる)

    by Anonymous Coward on 2008年11月12日 18時40分 (#1454241)
    確かに伝わるのですが、誤解を与える可能性を考えますとリンク先の表現
    「銅線比20%の重量」の方が良かったのではないかと思います。

    # 「80%の軽量化」は重量1/5ってこと? それとも4/5?ってことです。
    # 4/5 になった場合は 80%"の"軽量化 だろうし、前者ってのは分かるんですがね。
    • by Anonymous Coward
      同意
    • by Anonymous Coward
      自己レス


      # 4/5 になった場合は 80%"の"軽量化 だろうし、前者ってのは分かるんですがね。


      # 4/5 になった場合は 80%""軽量化 だろうし、前者ってのは分かるんですがね。

      # 誰にでも誤解や間違いはあるから、気をつけようぜってことですよ!
  • 一体成形 (スコア:2, 興味深い)

    by s02222 (20350) on 2008年11月12日 19時06分 (#1454266)
    普通の非伝導性の樹脂と上手いこと一体成形できれば、端子が剥き出しなのに防水、みたいな製品も可能でしょうか。 USBメモリなら、表面プラスチックの色違いの模様部分が実は端子で、継ぎ目が無いのでそのまま水につけても大丈夫、みたいな。その他、端子部を蓋しなくても大丈夫な携帯とかあれこれ。
  • 強度は? (スコア:1, 参考になる)

    by Anonymous Coward on 2008年11月12日 21時19分 (#1454366)
    導線には導電性だけではなく、ある程度の強度を求められる場合が多いです。
    導電率のいい純銅だと軽量化のために細線化すると強度が足りないので、
    わざわざ導電率の落ちる銅合金にすることもあるぐらいですから。
    そこらへんがどうなるかで、用途は限定的になりそうな気も。
  • 「押し出し成型などによって任意の形状に加工でき、一般的なケーブルやフラット・ケーブルに適用したり、対象物の表面を覆ったりすることが可能だ。」
    http://eetimes.jp/article/22522/ [eetimes.jp] より抜粋

     にゅーっと出てくる80芯フラットケーブルが脳裏に浮かびました。
     成型の寸法精度次第で同軸ケーブルや複合同軸ケーブルも作れるのだろうか? 一方、ツイストペアにするのは難しいだろうなぁ。
  • 普通の強電配電線に使えるなら、鉄塔や電柱が細くすんで、電線部で多少高値でもトータルコスト安くなってやっほー、とか思ってしまった反面、「これって電工ナイフとかで被覆向いて中の芯出して、とかってできるんだろうか?」とも思ってもしまったり。
    まあ、いっさいそういう事後加工をやらないような成形ものとして限定してもニーズはあるでしょうけど。
  • 銅に近い伝導性で、軽いなら。
  •  結局、繊維状にした導体を複数束ねて樹脂で固めているものに思えます。
     となると、ある程度以上の周波数においては表皮効果のおかげでインピーダンスが減少するので通常の銅線と同じように扱える。しかし低周波になると(表皮効果が出にくいので)抵抗値の高さが出てきて、結局電力送電には使えないと言うことになりそうな。
     オーディオ用に使えているという実績を出しているのも、伝送周波数が表皮効果の影響を受ける帯域まで行っているので、「実績」として表に出せるからというものかと。

     念のため「表皮効果」を知らない方のために単純化した説明をします。
     「表皮効果」とは伝送する信号が導線を通過する際に、その振幅に応じた深さまでしか流れないという効果のことです。
     つまり、同じ周波数の信号が導線を流れる場合、その信号は導線の外周部から振幅分の「深さ」までしか流れずそれよりも「深い」ところには流れないという性質を持っています。
     このため、信号の周波数が高くなればなるほど必然的に振幅が小さくなる(高周波で振幅が大きくあるためにはそれだけのエネルギーが必要なため)ので「太い」導線ではその大部分が信号伝達に利用されない結果となる。逆に「細い」導線を数多く束ねて「太い」導線と同じ断面積になるようにすると、「表皮」部分と「振幅」を掛け合わせた部分が「太い」導線よりも大きくなるので、結果的により多くの信号が流れるようになる。
     この現象を「表皮効果」という。
    # このあたり、/.Jでは嫌う人が多いオーディオ系の人が研究した結果だったような……、部屋を漁ればそのレポートが出てくるはずだけど……。

     で、今回のこの導線はこの「表皮効果」が強く出る周波数帯域では「表皮(単純化すると外周と振幅の積)」が一般の「銅線」と同じか多くの電流を流せるというものではないのかと。しかし低周波帯域では断面積と電流の伝送能力がほぼ比例関係になるので「銅線」の方が性能がよい、しかしその部分についてあえて触れていないために一般の「銅線」と同等以上のモノのように見える(これ自体は一般向けの発表としてはおかしくはない。しかしこれを比較的伝送周波数帯域が低い電力送電に使おうとすると……。この会社としては「だったら電力送電を高周波送電に切り替えればいい」という逃げ道がある。)というのが今回の記事ではないかと。

    # 酔っているので一部読みにくいところはご容赦ください。
    --
    ここは自由の殿堂だ。床につばを吐こうが猫を海賊呼ばわりしようが自由だ。- A.バートラム・チャンドラー 銀河辺境シリーズより
  • by Anonymous Coward on 2008年11月12日 18時37分 (#1454239)
    インテガルのサイトにはロゴしかない。従来の導線と比べた誰でもわかりやすい画像はないの?
    • Re:写真 (スコア:1, 興味深い)

      by Anonymous Coward on 2008年11月12日 18時53分 (#1454257)
      金属が光るのは導電率が高いから
      ってことはこのプラスチックにも金属光沢があるのでしょうか

      #ちょうど授業で習ったところなのでAC
      親コメント
    • Re: (スコア:0, オフトピック)

      先日も「ワカリヤスイ画像クレクレ」なコメントにお返事したなぁ。

      テンプレ?
  • by Lurch (10536) on 2008年11月12日 18時58分 (#1454263)
    どうていどと言いたいんですね

    ......言った者勝ち
    --

    ------------
    惑星ケイロンまであと何マイル?
    • by Anonymous Coward
      >どうていだと言いたいんですね

      と読んでしまったacがココにいますよ・・・orz

  • by Anonymous Coward on 2008年11月12日 19時16分 (#1454276)
    これが採用されれば、鉄道の信号線が盗まれて、電車が遅れるとか、遮断器が機能停止しているとか、ということがなくなるのだろうか。

    泥棒が警備員に殴られて自ら警察を呼んでしまう国にいるのでAC。
  • by Anonymous Coward on 2008年11月12日 21時42分 (#1454394)
    って、素材自体の問題ではなく、周囲の絶縁体の問題なのでは?
    大電流に耐えられるかどうかという点は、温度耐性の問題になってくるけど、
    抵抗が低いのであれば発熱も小さいことになるだろうから...。

    #「10万ボルトの大電流」っていう台詞はやめてくれ。

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物事のやり方は一つではない -- Perlな人

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