テラヘルツ技術が非破壊検査と高速通信分野に革新をもたらす、アスタミューゼが特許とグラント分析で実用化の進展を報告

text: XEXEQ編集部
（記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります）

PR TIMES より

記事の要約

テラヘルツ波技術が非破壊検査と高速通信を変革
中国が特許出願数で圧倒的な存在感を示す
テラヘルツ技術の社会実装が本格化へ

テラヘルツ技術の新たな可能性と社会実装の進展

アスタミューゼ株式会社は、周波数帯が0.1～10THzの電磁波を活用するテラヘルツ技術に関する包括的な分析レポートを2024年11月21日に公開した。テラヘルツ波は光の直進性と電波の透過性を併せ持ち、生体に対する非侵襲性という特徴から、次世代通信や非破壊検査など幅広い分野での応用が期待されている。^[1]

テラヘルツ技術の特許分析からは、metamaterialやmetasurfaceなどの新規テラヘルツ材料、およびterafetなどの新原理によるテラヘルツ素子に関する研究開発が活発化していることが明らかになった。特に中国では国家主導の研究開発が強化され、特許出願件数が他国を大きく引き離している状況だ。

グラントの分析では、TERRAMETAやDyakonov-Shur不安定性など新しい物理現象に関する研究が進展している。米国では国防高等研究計画局がテラヘルツ通信を重要技術と位置づけており、大規模な研究資金が投入されていることが判明した。

テラヘルツ技術の応用分野まとめ

分野	主な用途
非破壊検査	航空宇宙・造船分野の亀裂検査、半導体素子の内部検査
医療・生体イメージング	がんの早期検出、組織の病理診断、生体分子の分光分析
食品・薬品検査	異物検査、水分量測定、成分分析
保安検査	爆発物検出、危険物・禁止薬物の非開封検査
高速無線通信	6G通信システム、高速・大容量化、低遅延化
科学・産業研究	分子構造解析、文化財の保全・修復分析

metamaterialについて

metamaterialとは、自然界には存在しない電磁気的性質を人工的に実現する構造体のことを指す。主な特徴として、以下のような点が挙げられる。

波長より小さな周期構造による特殊な電磁気特性の実現
テラヘルツ波の制御や操作が可能
新規デバイスの開発に不可欠な基盤技術

テラヘルツ技術の実用化において、metamaterialは特に重要な役割を果たしている。室温でのテラヘルツ波の安定発生や検出を実現するため、metamaterialを活用した新しいデバイスの開発が世界中で進められている。

テラヘルツ技術に関する考察

テラヘルツ技術の最大の利点は、非破壊・非侵襲での検査や分析が可能な点にある。従来の放射線検査と比較して安全性が高く、半導体製造や医療診断などの分野で革新的なソリューションを提供することが期待されている。ただし、室温での安定動作や小型化、コスト低減といった課題も残されているだろう。

将来的な課題として、テラヘルツ波の発生・検出技術の更なる高度化と、産業応用に向けた標準化の推進が挙げられる。特に6G通信の実用化に向けては、高効率なテラヘルツ波デバイスの開発と、国際的な周波数割り当ての調整が不可欠になるだろう。

テラヘルツ技術の社会実装を加速するためには、産学官の連携強化と人材育成が重要である。各国の研究機関や企業が持つ技術やノウハウを結集し、新たな応用分野を開拓していくことが望まれている。今後の技術革新によって、医療や通信、セキュリティなど様々な分野での実用化が進むだろう。

参考サイト

^ PR TIMES. 「「最後のフロンティア周波数」テラヘルツ技術が高速通信と非破壊検査を変革する～特許とスタートアップ企業からその社会的役割を分析～ | アスタミューゼ株式会社のプレスリリース」. https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000586.000007141.html, (参照 24-11-22).

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