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岡山大学 工学部 電気通信系学科 林 靖彦 教授

DNA分子とほぼ同じ大きさの炭が社会を大きく変える

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岡山大学 
工学部 電気通信系学科

林 靖彦 教授

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30分のミニ講義を聴講しよう!次世代への夢の新素材 カーボンナノチューブ

夢の新素材「カーボンナノチューブ」は、鉛筆などに含まれている炭素が、ハチの巣状の平面的なシートが積み重なったものを筒状に丸めたものです。超軽量で、導電性があり、強度に優れ、自動車の配線やスマートフォンなどのタッチパネルに使うことができます。

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先生からのメッセージ

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我々の研究室では、「カーボンナノチューブ」という材料について研究しています。カーボンナノチューブというのは次世代の電線の材料としても注目されています。超軽量で、たくさんの電流を流すことができます。また、従来の材料ではなかなか実現できなかったことが実現できます。例えば自動車の重さを20キロぐらい減らせるという、非常にインパクトのある材料です。あなたも、ぜひ我々と一緒にこの技術の開発研究をしませんか。

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夢ナビ講義も読んでみよう次世代への夢の新素材「カーボンナノチューブ」

鉛筆の芯と同じ成分の新素材 鉛筆などに含まれている炭素は、ハチの巣状の平面的なシートが積み重なったような構造になっています。このシート状のひとつの層を取り出し、筒状に丸めたものが「カーボンナノチューブ」です。丸め方にもよりますが、径が約1~2ナノメートル(10億分の1メートル)です。このカーボンナノチューブを基板の上に高密度にびっしりと敷き詰め、横から引き出すと1本の糸のようになり、これをより合わせると糸になります。この糸は超軽量で、導電性があり、強度にも優れています。 車体や機体の軽量化で燃費の向上に 自動車の配線に使われているケーブルの重さを合わせると約20キロです。これをカーボンナノチューブに替えれば重量は数百グラムになります。車体重量が軽くなり、燃費の向上、二酸化炭素の排出軽減にもつながります。これから電気自動車がどんどん普及していくので、ケーブルの軽量化が求められます。
また、飛行機の制御には電気が多く使われ、電線の量はますます増える傾向にあります。この分野でも燃料の使用を減らすことができます。将来的には家庭まで電気を運ぶ電線として広く使用することもできます。さらに、現在計画されている宇宙エレベーターでもカーボンナノチューブのケーブルを使用することが検討されています。
スマホのタッチパネルにも カーボンナノチューブを引き出すときに、横幅を広くして引っ張るとシート状にすることができます。透明で導電性があるので、スマートフォンなどのタッチパネルに使うことができます。現在のタッチパネルは材料にインジウムなどが使用されていますが、これはレアアースと呼ばれる希少な金属なので、それに替わる材料が探されています。カーボンナノチューブのシートをタッチパネルに使ったスマートフォンは、すでに一部で実用化されています。
低炭素社会の実現に貢献するカーボンナノチューブは、次世代の新素材として世界の各方面から注目を集めているのです。

先生からのメッセージ

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我々の研究室では、「カーボンナノチューブ」という材料について研究しています。カーボンナノチューブというのは次世代の電線の材料としても注目されています。超軽量で、たくさんの電流を流すことができます。また、従来の材料ではなかなか実現できなかったことが実現できます。例えば自動車の重さを20キロぐらい減らせるという、非常にインパクトのある材料です。あなたも、ぜひ我々と一緒にこの技術の開発研究をしませんか。

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