カーボン・ナノチューブは、六角形の網目状に配列した炭素原子の層からなる円筒形の構造体である。
この構造は、1原子厚の炭素層であるグラフェンに似ている。
グラフェンを円筒状に巻いてカーボン・ナノチューブを形成することができる。
カーボンナノチューブは、さまざまな用途に理想的な独自の特性を持っている。
6つの主な特徴の説明
1.機械的強度
カーボンナノチューブは驚くほど強く、高い引張強度を持つ。
鋼鉄よりも強いがはるかに軽いため、高い強度が要求される軽量素材に適している。
2.電気伝導性
カーボンナノチューブは、銅よりも優れた電気伝導性を示す。
この特性により、トランジスタ、センサー、バッテリーなどのエレクトロニクス分野での応用に価値がある。
3.熱伝導性
カーボンナノチューブは熱伝導率が高く、熱を効率よく伝えることができる。
この特性により、電子デバイスの熱管理などの放熱用途に有用である。
4.化学的安定性
カーボンナノチューブは化学的に安定しており、高温や腐食性物質を含む過酷な環境に対して耐性がある。
この安定性により、様々な化学プロセスや触媒担体としての使用に適している。
5.大きなアスペクト比
カーボンナノチューブはアスペクト比が高く、長さが直径よりはるかに大きい。
このアスペクト比は、柔軟性や高い通電容量といったユニークな機械的・電気的特性を与える。
6.光学特性
カーボンナノチューブは、幅広い吸収・発光波長を含む興味深い光学特性を示すことができる。
これらの特性は、太陽電池や発光デバイスなどのオプトエレクトロニクス分野への応用に有用である。
特筆すべきは、カーボン・ナノチューブを大規模に製造することはまだ難しいということである。
しかし、エレクトロニクス、膜、電池、触媒作用、生物医学など、さまざまな分野での応用の可能性から、非常に注目されている材料である。
さらに、環境への懸念に対処し、カーボンナノチューブ製造のグリーンな性質を向上させる取り組みも行われている。
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