
拓海先生、最近若手が『表面のナノ構造を変えると水の馴染み方が変わる』って言ってましてね。経営判断として何を見ればいいのか、全然見当がつかなくて困っております。

素晴らしい着眼点ですね!大丈夫、表面の話は身近な会社の床の凹凸と同じで、凹凸が水の挙動を変えるんですよ。今日は論文を通して、その見方と実務での判断点を三つにまとめてご説明しますよ。

三つですか。まずは要点だけ教えてください。設備投資の根拠に使えるかどうかが肝心です。

結論から言うと一つ目は『最適なエッチング時間で親水性が最大化する実証』、二つ目は『原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy, AFM)という測定で微細凹凸を可視化したこと』、三つ目は『レベルクロッシング解析(Level crossing analysis)という確率的手法で粗さと水馴染みを結び付けた点』です。

AFMって聞いたことはありますが、これって要するに顕微鏡で表面をなぞって凸凹を数値化するということですか?現場でそのまま使えるデータになりますか。

その理解で正解ですよ。簡単に言うとAFM(Atomic Force Microscopy, AFM/原子間力顕微鏡)は針先で表面をトレースして凹凸を数値化する装置で、設備やサンプル準備は必要ですが現場改善に直結する定量データが得られます。ですから投資対効果の判断に十分活用できますよ。

レベルクロッシング解析というのは初めて聞きました。難しそうですが、経営判断に使うにはどう説明すればいいですか。

分かりやすく言うとレベルクロッシング解析(Level crossing analysis)は『海岸線に押し寄せる波の回数を数えて地形の危険箇所を推定する』ような方法です。表面のある高さを越える回数を統計的に数え、高さ分布の特徴を拾うことで、極端な凹凸が水の馴染みに効いているかを明確にできます。

なるほど。要するに『平均的な凹凸だけでなく、非常に高い山や深い谷が水の馴染みやすさに効いている』ということですか。これが製品の濡れ性に関係するのですね。

その理解で合っています。論文ではエッチング時間を変えて10分付近で最も親水性が高くなると示され、AFM画像のレベルクロッシング解析で高地と谷の寄与が目立つことが分かったのです。投資対効果を考えるなら、加工時間や化学薬品のコストと得られる表面特性を比較するのが早いです。

実務ではどのくらいの試行で判断すればいいのでしょうか。測定に時間や手間がかかるなら、現場は嫌がるでしょう。

現場の負担を抑えるなら、まずは代表サンプルでAFMと接触角(apparent contact angle)を測り、最適加工時間の目安を得ることを勧めます。要点は三つ、代表サンプル、最小限の測定、結果の業務指標化です。これで現場の反発は減りますよ。

分かりました。最後に私の言葉でまとめていいですか。ええと、『AFMで表面の凹凸を測り、レベルクロッシング解析で極端な高低が親水性に効くか評価して、加工時間の最適点を見つける。これを代表サンプルで確認すれば導入判断に足る』、とこう言えば伝わりますか。

完璧ですよ。素晴らしい着眼点ですね!それで会議に臨めば十分通じますし、現場も動きやすくなります。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。


