物質に圧力をかけると体積が縮み、高密度になる。代表例はダイヤモンド。3万トンプレス機では天然ダイヤモンドが生成される地下約150kmのマントル付近の条件を再現し、5万5000気圧の超高圧をかけて黒鉛から人工ダイヤモンドを合成することができる。ダイヤモンドに加え、NIMSでは3万トンプレス機を用いて様々な新物質探索を行ってきた。

3万トンプレス機の導入は今から40年前、高圧に耐え得る設置用地の地盤強化からスタートした。重量はフレームだけでなんと160トン。工場からの輸送ができず、各部品を研究所内に運び込んで組み立てた。フレーム周囲に200kmものピアノ線を巻いて強度を上げ、最後にクレーンで釣り上げて建屋内に据え付けた。高い天井はこの巨大クレーンを使うために必須だったのだ。試行錯誤の施工から5年、ついに日本最大の高圧合成装置が完成した。

現在、この3万トンプレス機では、主に六方晶窒化ホウ素（hBN）の合成が行われている。hBN単結晶は、2010年にノーベル賞を受賞したグラフェンの研究に欠かせない材料。完全に平坦な結晶構造で、電子と干渉しない絶縁体であるhBN単結晶は、グラフェンの基板として最適なのだ。

NIMSの3万トンプレス機は世界で唯一、そのhBN単結晶の高純度かつ安定的な供給に成功している。これからもグラフェン研究を支える要の装置として、世界中からのオファーに答えていく。