カーボンナノチューブ（CNT）は、その卓越した機械的強度とユニークな特性により、様々な産業で使用されている。
構造材料、スポーツ用品、航空宇宙部品、自動車部品など、幅広い用途に採用されている。
また、CNTは、導電性ポリマー、繊維強化ポリマー複合材料、さらにはリチウムイオン電池の製造など、先端材料の開発にも不可欠である。
産業におけるカーボンナノチューブの4つの主要用途
1.構造材料と複合材料
CNTは様々な分野で材料の強度と耐久性を高めるために使用されている。
例えば、スポーツ用品、ヨット、防弾チョッキの製造に使用されている。
その高い機械的強度はこれらの用途に理想的であり、しばしば鋼鉄のような従来の材料を凌駕する。
2.航空宇宙と自動車
航空宇宙産業では、CNTは軽量かつ強靭な材料を必要とする部品に使用されている。
同様に、自動車産業においても、自動車の性能と安全性を向上させるために使用されている。
例えば、火花や雷の保護システムに使用することができる。
3.エレクトロニクスと電池
CNTはエレクトロニクス産業、特にリチウムイオン電池の製造において重要な役割を果たしている。
CNTは正極材料の導電性添加剤として機能し、電池の性能と効率を向上させる。
この用途は、電気自動車の需要の高まりと、より効率的なエネルギー貯蔵ソリューションの必要性に合致しており、特に重要である。
4.グリーンテクノロジー
CNTは、グリーンテクノロジーにおける可能性についても研究されている。
CNTはコンクリート、フィルム、電子機器に使用することができ、より持続可能で環境に優しい製品に貢献する。
リチウムイオンバッテリーにおけるCNTの使用は、グリーンテクノロジーの推進におけるCNTの役割の代表例である。
生産と市場動向
CNTは通常、PECVD（プラズマエンハンスト化学気相成長法）などの方法で製造される。
CNT市場は拡大しており、2022年の385億4,000万ドルから2030年には約1,050億ドルへと大幅な成長が予測されている。
この成長の原動力は、様々な産業でCNTの採用が増加していることと、マクロCNT製品（シート、ベール、ヤーン）や垂直配向CNT（VACNT）のような新たな用途におけるCNTの可能性である。
競争と課題
CNTには多くの利点がある一方で、チョップドカーボンファイバー、カーボンブラック、グラフェンなど、他の導電性炭素材料との競争にも直面している。
CNTが市場で成功するかどうかは、他の材料が及ばないようなユニークな特性の組み合わせを提供できるかどうかにかかっている。
さらに、生産の規模を拡大し、CNTの有益な特性をナノスケールから実用的な用途に転換するには、技術的な課題もある。
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