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2017.10.07

「カーボンナノチューブ」はスマート家電の有力な素材となるか?


(写真1)カーボンナノチューブと紙の複合材料で折った「黒い折鶴」

この「黒い折鶴」(写真1)が革新的なデバイスを生み出すかもしれない。一見するとただの、黒い折り紙で折った鶴ではあるが、単に折り紙をしただけではなく、実際のところは新たな技術を生み出す材料を象徴しているのだ。

特に、センサー機能をもたせた衣服などのウェアラブル端末や住宅の中でさまざまなセンサーとしてはたらくスマート家電を作り出す材料となる可能性を秘めているという。

■カギとなるのはカーボンナノチューブ

その黒い折鶴がなぜ、新規性のある製品の開発につながるのかといえば、折鶴を作る用紙に新たな特徴が与えられているからだ。そのカギとなるのがカーボンナノチューブで、今後、さまざまな新材料を作りだすカギになると見られている物質だ。

そもそもがカーボンナノチューブとは、どんなものなのだろうか。まずは材料そのものを見てみよう。

端的に説明すれば、カーボンナノチューブは名前の通り、筒状をした炭素物質だ(写真2)。鉛筆の芯に使われる黒鉛や、球状に原子を並べたフラーレン、原子をシート状にし重ねた構造を持つグラフェンなど特徴的な材料にもなる炭素が作り出すものの一つだ。


(写真2)カーボンナノチューブの模式図(EUROELEC SMART ENERGYより)

またカーボンナノチューブにもいくつかの種類があり、(写真2)のような炭素が一つのチューブを作り出すものもあれば、カーボンの筒の中にまた筒状の構造を持つ多層カーボンナノチューブもある。加えて、金属や半導体としての特性を示す特徴も持っており、さまざまな分野での活用が期待されている。

「黒い折鶴」に話題を戻す。この「黒い折鶴」その折り紙には、カーボンナノチューブが混ぜ込まれており、用紙に従来ははなかった性質を持たせているという。最も特徴的な性質は伝導性で、電気の流れる紙材料として活用できるカーボンナノチューブと紙の複合材料だ。

また、カーボンナノチューブを紙だけではなく繊維に混合し、糸や布として導電性を持つ素材としても使え、その性質を衣服に応用し、センサーとして活用するなどの用途が着たいされているという。

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