横浜市中区／東山歯科クリニックブログ「カーボンナノチューブ」って何だ？

横浜へ移転し、３年目を迎えました。これからも身近な話題や、プライベートなことなど気ままに報告したいと思います。お暇な時にふらっと立ち寄っていただければ幸いです。

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「カーボンナノチューブ」って何だ？

昨日わが家の長女が、新しいテニスラケットを買ってきました。
何気なくフレームを眺めていると“carbon nano tube”という何やらハイテクっぽい表示を発見。
グラファイトととは違うようだし、これは何か技があるに違いないと思い調べてみることにしました。

カーボンナノチューブは炭素原子が網目のように結びついたシート（網目が六角形の金網…グラファイト）を丸めたようになったもので、太さが数ナノ～数10ナノ・メートル程の極細のチューブ(筒)状の物質だそうです。
(1ナノメートルは、10億分の1メートル)

六角形の頂点に炭素原子が位置し、らせん状に並ぶ場合もあり、ちょうど、竹篭の形状に似ています。
９１年にＮＥＣ基礎研究所の飯島澄男博士により発見されました。

軽量で機械的強度も極めて高く、ナノチューブで作ったロープは計算上、直径1cmで1200tを吊り上げられるそうです。
また金属よりも熱をよく伝え、酸素がなければ2000℃という超高温にも耐えるといった優れものです。

カーボンナノチューブがさらに注目されるのはそのユニークな電気的特性にあります。
長さ、太さ、らせんの状態、層の数などを変えることによって、そのバリエーションに応じて良導体にも半導体にもなり、さらに電圧をかけると効率よく電子を放出するので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ます。

また、ナノチューブは水素をその内部に吸収する性質があり、燃料電池への応用も期待されています。
最近では飯島グループが新たに発見した、カーボンナノホーン（円錐状に一方が開いた形のナノチューブ）を電極として使用した燃料電池がNECにより開発されているとのことです。

ところでカーボンナノチューブは、元が炭素１００％ですから環境への問題は無さそうですが、以前紹介した肺中皮腫を引き起こすアスベストと形状が似ているんだそうです。
ナノの素材は医療でも検討されているだけに、人体に害を与えない事が第一条件です。
大量に流出した場合、環境にどのような影響が出るか分かっていないだけに、各国での研究は安全性を確かめながら慎重に進めてもらいたいと思います。

そんなハイテク素材、カーボンナノチューブで作られたこれは凄いテニスラケットだったんですね。
メーカーの説明は以下の如く。

「通常のカーボンファイバーや金属は曲げ応力を加えると弾性限界を超えたところで破断するのに対し、カーボンナノチューブはカーボン繊維間の樹脂に入ることにより、カーボン繊維の強度補強の役割を果たし、ラケット全体の耐久性を引き上げます。
また柔軟性と高い振動吸収性は抜群の面安定性を実現し、パワーとコントロール性能を飛躍的に向上させ、スピードボールに負けない新たな次元のプレーを引き出します。（特許出願中）
なの（nano）は10億分の1mナノテクノロジーが生み出した注目の新素材（カーボンナノチューブ）。
この驚異の細さは今までにない超高密度な組織を形成し、強度と柔軟性の性質を合わせ持っています。」

「テクノロジーが生み出す理想的な"ねばり"」がキャッチフレーズですが、何やら分かったような分からないような…
さすがに未熟なテクニックをカバーしてくれるような夢のラケットではあり得ないでしょうが、これで長女も今度の試合は上位入賞間違いなさそうです。

カーボンナノチューブの第一発見者であり、その後も世界をリードする成果を挙げ続けている飯島澄男博士は、ノーベル賞候補にも挙がっているそうです。
日本の科学界は応用ばかりで基礎が弱いとよく言われますが、このような素晴らしい基礎研究もあることを知って力強い限りです。

原子レベルの超微細物質を扱うナノテクノロジーという分野は日本の得意とするジャンルであり、21世紀日本の復活の切り札と目されています。
さらにこの分野の最先端を走るカーボンナノチューブの技術が、これからどのように育ち、世界を引っ張って行くことになるのか、今後も目が離せません。

【2006/11/10 20:43】 | 自然、科学 | TRACKBACK(2) | COMMENT(2) |

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この記事に対するコメント

カーボンなのチューブってそんなにすごいんですか？
直径1cmで１２００トンはすごいですね。
しかも、全て炭素ですか
いつもながらハマネコさんの知識はすごいですね。

【2006/11/10 22:14】 URL | セレファ #GCA3nAmE [ 編集]

いつもご訪問ありがとうございます
セレファさん
リンクして頂いたおかげでアクセス数も一桁増え、こちらも何とか格好が着いてきました。
今後も色々な話題を提供していきたいと思っていますのでよろしくお願いします。

ところで、「カーボンナノチューブ」に関してはネットを介して多くの情報が得られますが、私なりに理解できた部分をまとめさせて頂きました。
不備な点もあろうかとは思いますが、まあ細かいことは専門の諸先生方にお任せするとして、あくまでも私の知識ではないので悪しからずお許し下さい。
しかし、スゴイのは何といっても飯島澄男博士ですので、そこんとこヨロシク！

【2006/11/11 11:42】 URL | 管理人＠ハマネコ　 #00scrUbg [ 編集]

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