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柿崎こうこ presents 美と健康は、ナノサイズの水に宿る 〜nanoe(ナノイー)技術〜

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  • プロローグ 実感!ナノイー
  • その1 ナノイーって何ナノ?
  • その2 お肌と髪の救世主!
  • その3 ナノイーの未来!

2009年1月27日公開

ナノイーって何ナノ?

ナノイー、そのヒミツに迫る!

お肌や髪へうるおい効果をもたらす「ナノイー」。その秘密を知るべく、山内さんはじめ、ナノイーを世に送り出した技術者の皆さんにさっそく質問です!

やまうちとしゆき氏 写真

山内 俊幸
(やまうち としゆき)
パナソニック電工株式会社
新規商品創出技術開発部
電器開発部 グループ長
工学博士

おおたにりゅうじ氏 写真

大谷 隆児
(おおたに りゅうじ)
パナソニック電工株式会社
電器事業本部
新規デバイス開発推進部
先行デバイス技術開発グループ グループ長

すがわあきひで氏 写真

須川 晃秀
(すがわ あきひで)
パナソニック電工株式会社
電器事業本部
新規デバイス開発推進部
デバイス商品開発グループ 技術開発主担当

みはらふみお氏 写真

三原 史生
(みはら ふみお)
パナソニック電工株式会社
電器事業本部
新規デバイス開発推進部
デバイス商品開発グループ 技師

まず、基本的なお話から・・・ナノイーって、いったい何でできているんでしょうか?

ナノイーとは、空気中の水分を超微粒子化して、電気を帯びさせたイオンのこと!大きさは約5〜20ナノメートル。

ふむふむ。もともと空気中にある水分からできているんですね。
でも、なぜに「ナノイー」と呼ぶの?

●「nanoe(ナノイー)」ネーミングのヒミツ

ナノテクノロジーの「nano」と、「電気を帯びた」という意味の単語「electric」の「e」とを合わせて、「ナノイー」!

ちなみに、1nm(ナノメートル)は、10億分の1m。そしてナノイーのサイズは約5〜20nm(ナノメートル)。・・・と、言われても、なかなかピンとはきませんが・・・。

山内さん

「例えば、加湿機から出るスチームの粒子は約6,000nmなんですが、ナノイーの直径はその数百分の1以下しかありません。


すごいぞ!ナノイーその1 「こんなに小さい!」 イラスト
カキザキさん

「ということは、もちろん、目には見えませんよね?」


山内さん

「そうですね、肉眼では見ることができません。ただ、近年のナノテクノロジーの進化に伴って、ナノイー分布の様子を計測できる機器は開発されています。」


近年、ナノテクノロジーの発展と共に開発されたのが「ナノイー粒子計測装置」。
ナノイーの粒子が分布する様子をグラフ化することができます。


ナノイー粒子計測装置 写真
カキザキさん

「マイナスイオンとはどう違うのですか?」


山内さん

「いわゆる空気放電によるマイナスイオンと呼ばれているものは、マイナスの電荷を帯びた酸素に、空気中の微量の水分が融合したもの。つまり主体は酸素なんです。一方、ナノイーは水がイオンを包み込んでいる状態。その水分量はマイナスイオンのおよそ1,000倍以上にもなります」


カキザキさん

「1,000倍以上!? 目には見えないほど小さい・・・だけど、うるおいたっぷり、ということなんですね」
すごいぞ!ナノイーその2 「電荷を帯びていて、水分量が豊富」 イラスト


山内さん

「さらにナノイーは、マイナスイオンに比べ、寿命が長い。そして弱酸性という特長があります」


カキザキさん

「お肌と同じ弱酸性?コレは見逃せません!」


すごいぞ!ナノイーその3 「マイナスイオンより寿命が長い!」 イラスト
すごいぞ!ナノイーその4 「肌や髪にもやさしい弱酸性」 イラスト

パナソニック独自の成分とは?

カキザキさん

「すごいこと続きのナノイーですが、ほかにも特長はありますか?」


山内さん

「ナノイーを語る上で外せないのが、高反応成分です。独自の技術で実現した、パナソニックならではの特長ですね」


カキザキさん

「うんと小さいナノイーの中に、水や電子とはまた違う成分が含まれているんですね。高反応成分・・・難しい名前ですが、一体どういうものなんですか?」


山内さん

「簡単に言うと、あるものと衝突したときに、化学反応を起こしやすい成分のことです。例えば、空気中のニオイの元を分解したり、アレル物質(花粉)にくっつくと別の性質に変えたりするんですよ」


カキザキさん

「ニオイの元や、花粉やアレル物質に作用する・・・つまり、脱臭やアレル物質抑制をしてくれる、ということですね!」


「高反応成分は文字どおり、反応しやすい」 イラスト
山内さん

「この高反応成分は、何にも覆われずそのままで存在していると、空気中の酸素や窒素と反応してしまうんですが、ナノイーの場合は水分に包まれているため、酸素や窒素以外の、例えばカーテンなどに付着したニオイ成分や花粉などに届きやすくなるんですよ」


ナノイーがアンモニアとくっつくと・・・水と窒素に イラスト

*仮説にもとづくイメージ図です


ではここで、ナノイーの実力を一挙ご紹介!
そうなんです、ナノイーの効果は、お肌や髪のうるおいキープだけじゃないんですよね〜。エアコンや空気清浄機で使われる場合は除菌や脱臭、防カビ、アレル物質などの抑制。そして冷蔵庫で使われる場合は、野菜の変色の原因となる「低温障害」を抑制する効果などがあるらしい!
こんなにたくさんメリットがあるなんて、かなりすごくないですか?

エアコン、空気清浄機、加湿機は、ニオイ成分を脱臭。カビやアレル物質を抑制。 冷蔵庫は、野菜の変色の原因となる低温障害を抑制。 ドライヤーは、髪に作用。 ナイトスチーマーなどは、肌に作用、うるおいキープ。

ここでは効果効能の代表例をご紹介しています。各商品の詳細は、ナノイーワールド スペシャルコンテンツをご参照ください。


※1 脱臭効果は、周囲環境(温度・湿度)、運転時間、臭気・繊維の種類などによって異なります。また、タバコの有害物質(一酸化炭素など)は除去できません。常時発生し続けるニオイ成分(建物臭・ペット臭など)は、すべて除去できるわけではありません。 【試験依頼先】近江オドエアーサービス(株)【試験方法】14畳試験室でエアコンの前方5mにニオイをしみこませた布片を設置。6段階臭気強度表示法で評価【脱臭の方法】ナノイーを放出【対象】衣類などにしみついたニオイ【試験結果】臭気強度約1ランクダウン 第08-0406号

※2 【試験機関】パナソニック電工解析センター(株)【試験方法】試験容器内で直接曝露しELISA法で測定【抑制の方法】ナノイーを放出【対象】空気中のアレル物質(花粉など)【試験結果】99%以上抑制 報告書発行年月日 2007年3月11日 報告書受付番号 E02-080303IN-03

※3 野菜の種類や量、状態、保存期間によって効果が異なる場合があります。 当社ナノイー非採用機種NR-F531Tと、なす・きゅうりの保存5日後の低温障害を比較した結果です。(当社調べ)

※4 20〜30代女性。50名によるモニター調査(当社調べ)。効果には個人差があります。

※5 季節・周囲環境(温度・湿度)、使用時間、個人によって効果は異なります。 【試験依頼先】パナソニック電工解析センター(株)【試験方法】試験室34立方メートル、室温23℃、湿度30%で90分安静後に測定。30〜49歳の女性6名で、頬2箇所の角質水分変化量平均値 報告書発行年月日2008年1月22日 報告書受付番号 D01-071219F-01

ナノイー、その誕生秘話

カキザキさん

そもそもこのナノイー、いつごろ、誰が生み出したものなんでしょう。そして、今に至るまでの進化の過程など・・・教えていただけますか?


山内さん

「そうですね、では簡単に振り返ってみましょうか。 そもそもは、1996年、旧通産省の『ハウスジャパンプロジェクト*1』に参画する形で、住環境における「空気浄化」をテーマにマイナスイオンの研究に取り組んだのが始まりです。

その時のご縁でお会いしたのが、広島大学の奥山喜久夫教授*2。先生は当時、『静電霧化(せいでんむか)現象』を研究されていました。これはナノテクノロジーのひとつで、水に高圧をかけると電子が集まり、一定のバランスが崩れたときに『レーリー分裂』と呼ばれる超微細な霧状の分裂を起こして粒子となる、というものです。

もともと、『水には臭気成分を溶かす性質がある』ことは知られていましたから、私たちはこの小さな水の粒子が『空気浄化』における新技術として使えないか、と考えました。当時はまだ、この原理を採用した製品は世の中に無く、開発といっても検証用の測定機器から作っていかねばならないような状態で、何もかも全く初めての試みでしたね」

*1 ハウスジャパンプロジェクト
旧通産省が1994-2000年度に実施した国家プロジェクトで、ゼネコン、ハウスメーカー、建材メーカー等34社が良質な住宅ストック形成のための技術開発を行った。

*2 奥山教授
広島大学大学院工学研究科の奥山喜久夫教授。主な研究テーマは「微粒子の創造、計測、応用、大気エアロゾルの計測と制御 クリーン化技術」



2003年発売の空気清浄機
「エアーリフレ nanoe(ナノイー) EH3000」

カキザキさん

「パナソニック電工(当時は松下電工)が空気清浄機の新技術開発に取り組み始めた時期と、奥山教授の研究時期がマッチしたことが、ナノイーデバイス誕生につながったんですね」


山内さん

「そうですね。奥山教授のご協力を得ながら、2001年ごろからナノイー発生技術の開発に着手しました。そして2年間ひたすら実験と検証、商品化に向けた開発に打ち込み、2003年、世界で初めてナノイー技術を搭載した空気清浄機を発売することができました」



ナノイーデバイスのしくみとは?

2003年にデビューを果たしたナノイー技術搭載の空気清浄機は、発売後トップシェアを獲得!そしてその後、ドライヤーや浴室乾燥機などにも展開されたそうですが・・・

デビュー後のナノイー イラスト
大谷さん

「空気清浄機用のナノイーデバイスを小型化し、ドライヤーに搭載しました。ただ当時の製品は、ナノイーを発生させるため、お客様に付属のタンクに水補給をしていただく必要がありました。そこで2005年に水補給のいらないペルチェ方式を採用し、さらなる小型化・高性能化を図りながら、今に至っています」


カキザキさん

「ペルチェ方式ってどんなものですか?」」


大谷さん

「『ペルチェ素子』という半導体素子に電圧をかけると、素子の片側が冷え、片側が熱を持ちます。この仕組みを利用して、ナノイーを発生させる電極を冷やし、空気中の水分を結露させるんです」


カキザキさん

「もともと空気中にある水を使うから、改めて水補給してあげる必要が無い・・・ということですね」


では、このペルチェ方式を用いて、ナノイーがどのように発生するのか、見てみましょう!まずは、こちらにご注目。これがナノイーを作り出すデバイスです。


真横からよーく見ると・・・皆さん、ペン先のようなピンがあるのがわかりますか?これがナノイーを出す霧化(むか)電極部分です。ペルチェ方式によってここが冷やされ結露します。

むか電極 写真
ちなみに、上からみるとこうなってます。

この霧化電極から、ナノイーがどのように発生するかというと・・・

1

霧化電極はペルチェ方式によって冷却され結露し、先端に水分がある状態。そして電極の向い側には、「対極板」があります。


2

霧化電極に、およそ−5000ボルトの電圧をかけると・・・


3

霧化電極の水が対極板のほうへと引っ張られる力(クーロン力)が生まれます。


4

霧化電極の先端には、マイナスに帯電した水が集まります。


5

ある臨界点に達すると、引っ張られる力と重力のバランスが崩れ、水滴がどんどん分裂し、最後には約5〜20nmのナノイーとなって、飛び出していきます。


カキザキさん

この小さ〜なピンの先端で、こんな革新的なことが起こっているとは、びっくり!


須川さん

「ナノイーデバイスは商品に合わせていくつかのパターンが存在します。どれも同じナノイーを発生させる部品ではありますが、商品ごとに搭載される位置、構造、使われ方は違ってきますから、どんな商品に搭載する場合も、モノづくりには大変に苦労します。例えば、エアコンのように固定された状態で使われる場合と、ドライヤーのようにあらゆる向きに動かされる場合とでは、求められる結果もガラリと変わってきますからね。今後も日々検証を続けて、お客様のニーズに合ったデバイスをお作りしたいと思っています」


量産現場 写真
霧化電極、つまりナノイーデバイスの量産現場。厳しい品質チェックが行われています。
検証中の写真
実験と検証の日々は、これからも続く!

そして、まだまだ!さらに進化は続いているのです。
2005年と、2008年のナノイーデバイスを見比べてみましょう。なんと、サイズが小さくなっています!

ナノイーデバイス比較 写真

霧化電極のイメージ図で見比べてみると、どうやら2008年のナノイーデバイスは、「対極板」のカタチがそれまでとは違うようですが・・・?

三原さん

「そうなんです。2005年の時点では対極板は平らでしたが、2008年には新設計のドーム型対極板を採用しています。このようにお椀状の形になったことで、より効率的にナノイー、つまり高反応成分を生み出すことができるようになりました。なおかつ、デバイス自体は2005年のものから約4分の1にサイズダウンすることができました」


なるほどー。と、いうことは、今後ますます・・・?

「いやいや、ここまで小さくするのが大変なんですって〜!」 イラスト
開発中の思い出 イラスト

うーん、10年も経たないうちにここまで小型化、効率化が進んだのは、皆さんが文字通り身体を張って(?)開発に取り組んできたからこそ、なのですね〜。

研究開発の合言葉は「いっぺんダメでも、もう一回チャレンジ」

開発に取り組む皆さんの合言葉は、「いっぺんダメでも、もう一回チャレンジ」!
・・・この言葉にしびれましたワタシ。(感涙) 
シンプルな言葉の中にあるプロ魂、かっこいいです。

・・・と、そのとき。

「ナノイーの基礎については、充分おわかりいただけましたか?」

と、そこに現れたのは・・・「ヘアドライヤー ナノケア」と「ナイトスチーマー ナノケア」を手に、颯爽と現れたお三方。さて、この方たちは?

次回からは、ナノイー搭載の商品を中心に、美的な面からもヒミツを探っていきます。
それでは早速、「その2」へGOナノだ!

その2へGOナノだ!

柿崎こうこ

青森生まれ。1996年 セツ・モードセミナー 美術科卒業。
女性誌や書籍、広告などで活躍中のイラストレーター。
自他ともに認めるビューティマニア&健康おたく。
著書に「GoGo!美人道DX(デラックス)」(双葉社刊)、「美食日記」(ベストセラーズ刊)ほか。
最新作は「GoGo! 上京 ユメ見て歩け」(双葉社刊、青森県推奨図書認定)。

ホームページ「Beauty 7 〜ビューティセブン〜」
http://kakizakikoko.com/index.html

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