6/28 プラスチックリサイクルのための 素材識別技術と高度選別装置の開発

芝浦工業大学　デザイン工学部 デザイン工学科　教授　田邉 匡生 氏　[Webページ]

[略歴]
1997年4月～2000年3月 日本学術振興会 特別研究員（ＤＣ）
2000年4月～2001年3月 東北大学ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー 中核的研究機関研究員
2001年4月～2007年3月 東北大学 助手（工学研究科）
2007年4月～2011年5月 東北大学 助教（工学研究科）
2011年5月～2016年3月 東北大学 准教授（多元物質科学研究所）
2016年4月～2016年7月 東北大学 准教授（未来科学技術共同研究センター）
2016年8月～ 現在 東北大学 准教授（工学研究科）
2020年4月～ 現在 芝浦工業大学, デザイン工学部 デザイン工学科, 教授

[現在の研究内容]
廃棄物を素材ごとに分別して資源にもどせるよう、テラへルツ波（スマホの5Gよりも高い周波数の電波と光）を用いて、プラスチックの素材ごとの選別手法やリサイクルしやすいように部品ごとの分解を容易にする接着方法などのリサイクルデザインを幅広い工学的知識を基盤として研究しています。また、コンクリート構造物や電線ケーブルの社会インフラに対する非破壊検査のテラヘルツ研究も展開しています。

　テラヘルツ波は電波の特性であるプラスチックやコンクリートの非極性物質に対する透過性が高いだけでなく、光の特性としての直進性があり、光学設計が可能である。エネルギーとしては室温に相当するので人体に影響なく使用できる。プラスチックを構成する分子鎖間の振動数はテラヘルツ波の周波数に相当するので、テラヘルツ帯の誘電率分散に基づく透過率や反射率、共鳴吸収のピーク位置からプラスチックの素材だけでなく添加剤、機械ひずみや劣化の程度が評価できる。現在のリサイクル現場が分別できずに困っている「着色プラ」と「難燃剤」をテラヘルツ波により識別できるだけでなく、テラヘルツ波が透過する廃プラスチックにまぎれ込んでいるリチウムイオン電池のような金属片や陶器にテラヘルツ波は反射するので異物検査としての適用も可能である。

　このようなテラヘルツ波の特性は、コンクリート構造物内部の非破壊検査にも展開できる。コンクリートの低周波数帯における透過性は高く、内部の鉄筋からの反射で位置を確認できる。また、特定の周波数のテラヘルツ波は金属腐食生成物により吸収するので、腐食部の位置と危険レベルを診断できる。ひび割れや含水によるテラヘルツ波の散乱や吸収からそれらの分布を知ることができる。極性液体である水はテラヘルツ波の吸収が大きいので、水を増感剤とすることでコンクリート内部のひび割れを高い感度で検出できる。

1．廃プラに対する社会課題

2．テラヘルツとは（その特性と期待できる応用）

3．テラヘルツを活用する課題解決

4．テラヘルツ波の発生・検出の現状と開発状況

5．インフラに関連する樹脂材の検査

おわりに

□ 質疑応答 □ 

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