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カーボンナノチューブ【かーぼんなのちゅーぶ】

カーボンナノチューブ(Carbon Nanotube)とは、1991年に日本人である飯島澄男氏によって発見された、炭素原子が網目のように結びついた炭素の棒のことを指す。その中身は、ありとあらゆる原子結合の中で最強とも言われる、ベンゼン環などの六角形を作る炭素同士の結合で構成されている。また直径が非常に細かく、人の髪の毛の約5万分の1というナノメートル単位の大きさである点も特徴である。

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カーボンナノチューブにおける実用性や応用性について

カーボンナノチューブには、長さ、太さ、らせんの状態、層の数などによって多様な構造が存在し、バリエーションに応じては電気的性質が金属にも、また半導体にもなることができる。このようなユニークな電気的性質と、ナノメートルスケールというレベルの微細構造をもつこと、アルミニウムの半分ほどという軽量さで、しかも鉄より高い引っ張り強度をもつといった機械的強度の高さ、酸素がなければ2000℃という超高温にも耐えうること、電圧をかけると効率よく電子を放出することなど優れた性質があるため、カーボンナノチューブは将来の超微細デバイスを構成する材料としての期待が寄せられている。そういった経緯から現在では、トランジスタや燃料電池に加えて、大型テレビ画面、超高感度分子センサー、半導体チップの熱を逃がす役割、宇宙への軌道エレベータにおけるロープの素材、透明導電膜、薬物搬送などの実用化を目指し、世界中で研究が盛んに行われている。

カーボンナノチューブの課題とは

カーボンテクノロジーは非常に利便性が高く多方面での応用も効きやすい素材であるものの、そこにはやはり課題というものもある。例えば、電気特性に影響を与えるチューブの螺旋の巻き方を自由に制御することがまだ出来ない。またメタンはよく吸うものの、水素を吸い込むことはできないため、水素吸蔵材料への応用は難しいとも言われている。さらに技術的な面だけでなく、カーボンナノチューブ技術を用いた製品は、アスベストに似た健康被害を及ぼす可能性があることも研究誌によって指摘されている。このように人体への健康被害も危惧されている点もカーボンナノチューブが抱える問題点であろう。

日本におけるカーボンナノチューブへのキーパーソン

日本のカーボンナノチューブ開発は企業、政府系の研究所が中心だ。しかし、カーボンナノチューブを代表とするナノテク分野の研究、開発は政府もライフサイエンスや環境、情報通信などと並ぶ重要分野と位置づけているため、今後一層 活発になり、国内だけでなく国際間での競争も激化する。そのような状況が訪れたとき、第一線の研究、開発を担うのはベンチャーであろう。なぜなら大企業や大手メーカー主導の研究体制には限界があるためだ。アメリカではもうすでにナノテク分野でも盛んにベンチャーが活動している。ナノテクノロジーで世界を一歩リードしているといわれる日本が引き続き世界をリードしていくためにはベンチャーの活躍が大きなカギを握っていると言える。

問題

カーボンナノチューブの利点を説明せよ

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