カーボンナノチューブ（CNT）は、様々な産業で広く採用され利用されるためには、いくつかの重要な課題に直面している。
カーボンナノチューブの4つの主要課題
1.生産規模
カーボン・ナノチューブの利用における主な課題のひとつは、それを大規模に生産する能力である。
化学気相成長（CVD）法は効果的ではあるが、CNTの品質と収率を確保するためには、さまざまなパラメーターを正確に制御する必要がある。
合成プロセスには複雑なステップと条件が含まれ、これを大規模に一貫して再現するのは困難である。
このスケーラビリティの問題は、CNTのコストと入手可能性に影響し、ひいてはCNTの広範な応用と市場への浸透に影響する。
2.環境への影響
環境への影響を考慮する場合、CNTはカーボンブラックやグラフェンなどの代替材料と比較されることが多い。
CNTは一般にカーボンブラックに比べて1kg当たりのCO2排出量が少ないが、グラフェンやCNTの製造方法にはそれぞれ環境上の課題がある。
例えば、ハマーの方法のようなグラフェンの製造方法はエネルギーを大量に消費し、大量の水と過酷な化学薬品を必要とする。
持続可能性を高めるためには、エネルギー消費や廃棄物の発生など、CNT製造の環境フットプリントを最小限に抑える必要がある。
3.実用アプリケーションへの統合
CNTの有益な特性をナノスケールからシート、ベール、ヤーンのようなマクロスケールの製品に変換するには、技術的に大きな課題がある。
CNT、特に垂直配向CNT（VACNT）に固有の異方性は、ユニークな機会を提供する一方で、様々な材料や製品への統合を複雑にしている。
リチウムイオン電池、導電性ポリマー、強化複合材料などの用途にCNTを効果的に使用するためには、複合材料中のCNTの均一な分散を確保し、特性を維持することが重要である。
4.競争と市場の可能性
CNTは、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直面している。
様々な用途にCNTが採用されるかどうかは、そのユニークな特性だけでなく、既存の材料と比較した場合の費用対効果や性能にも左右される。
CNTの潜在的な成長分野を特定するためには、従来とは異なる利点を探り、進化する市場力学を理解することが不可欠である。
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