カーボンナノチューブ（CNT）とグラフェンを比較するとき、強度の問題がよく取り上げられる。どちらの材料も驚異的な機械的特性を示すが、実用上の強度は異なる。
考慮すべき4つのポイント
1.カーボンナノチューブの機械的強度
カーボンナノチューブは、その卓越した強度で知られている。鋼鉄や他の工業用繊維の何倍も強い。この強度は、六角形の格子状に配列した炭素原子からなる独自の円筒構造によるものである。これらの炭素原子間の強い共有結合により、高い引張強度と剛性が得られる。
2.グラフェンの機械的強度
グラフェンは、二次元六方格子状に配列した炭素原子の単層である。驚異的な強度を持つが、その強度はCNTとはやや異なる。グラフェンは、引張強度と弾性率の点で最強の素材と考えられている。しかし、その2次元的な性質のため、バルク状での応用は限られている。
3.CNTとグラフェンの実用的な比較
グラフェンを複合材料や他の材料に使用すると、強度を大幅に向上させることができる。しかし、グラフェンは自然のままのCNTほど強固な構造を形成しない。CNTはその管状構造により、強靭で軽量かつ柔軟な材料を必要とする用途に対して、より実用的なソリューションを提供する。CNTは様々な材料に整列させ、一体化させることで機械的特性を向上させることができる。
4.汎用性と構造的完全性
CNTは一般に、その構造的完全性と複合材料における汎用性により、実用的な用途においてより強いと考えられている。スポーツ用品、航空宇宙部品、防護具など、幅広い用途に適している。グラフェンの強度は分子レベルでは印象的だが、バルク材料への応用は、単体で強固な構造を形成するというよりも、他の材料の特性を高めるという意味合いが強い。
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