今日の話は、１ｍの一億分の１という顕微鏡の世界の話です。
これからのコンピュータやテレビなど身近な機器に使われていく技術なのですが、いざ説明となると専門外の私などには難しいことなので、それは『ウィキペディア（Wikipedia）』に任せることとしてお許し下さい。
畠賢治さんを長とする産業技術総合研究所（茨城県つくば市）のチームが、カーボンナノチューブで、超微細な立体回路を作ることに成功したというのです。
これによって 何がどうなるか現実に端的にいうと、コンピュータやテレビなど電子機器が超軽量に超小型にできるということなのです。
電子機器ばかりではなく医学への応用も期待されるのです。
電子機器のみに限っていえば、
真空管→トランジスタ→IC→LSI→カーボンナノチューブという発展過程になるでしょう。
【ウィキペディア（Wikipedia）】
《カーボンナノチューブ（Carbon nanotube、略称CNT）は、炭素によって作られる六員環ネットワーク（グラフェンシート）が単層あるいは多層の同軸管状になった物質。炭素の同素体で、フラーレンの一種に分類されることもある。
単層のものをシングルウォールナノチューブ (SWNT)、複層のものをマルチウォールナノチューブ (MWNT)という。特に二層のものはダブルウォールナノチューブ (DWNT) とも呼ばれる。
性質
六員環の配列だけからも構造にいくつもの違いが産まれる。一様な平面のグラファイト（グラフェンシート）を丸めて円筒状にしたような構造をしており、両端はフラーレンの半球のような構造で閉じられており5員環を必ず6個ずつ持つ。
電場をかけると5員環から電子が放出されるためFED、平面蛍光管、冷陰極管のカソード（陰極）デバイスへの応用も研究されている。また、X線の発生源としての研究も進められている。
5員環の数が少ないため有機溶媒等には溶けず、超音波処理などにより分散するだけである（一部、極性の高い有機溶媒への分散は容易とされている）。
構造（6員環の配列や直径など）によってバンド構造が変化し電気伝導率やバンドギャップなどが変わるため、シリコン以後の半導体の素材としても期待されている。
銅の1,000倍以上の高電流密度耐性、銅の10倍の高熱伝導特性、高機械強度、細長い、などの特性がCNTの電子材料としての特長であり[1]集積回路などへの応用が期待されている[2]。
半導体としてのCNTをトランジスタのチャンネルとして用いることで、高速スイッチング素子として用いられることが期待される。CNTはP型半導体的な極性を示す。
内部に筒状の中空空間を有しているため、様々な分子を内包させることが期待されている。燃料電池の電極などとして注目されている。
各種フラーレンを内包したピーポッドやTCNQ、カロテノイド、種々のポルフィリンなどの有機分子を内包したものが作製されている。
最近になって単層カーボンナノチューブ内部では水の融点が高くなり、常温常圧下でも氷を作ることが発見された。[3]
アルミニウムの半分という軽さ、鋼鉄の20倍の強度（特に繊維方向の引っ張り強度ではダイヤモンドすら凌駕する）と非常にしなやかな弾性力を持つため、将来軌道エレベータ（宇宙エレベータ）を建造するときにロープの素材に使うことができるのではないかと期待されている。
微細繊維の形をとる場合があるため、アスベスト状の毒性を示す可能性があると指摘されている。
ナノオーダーの1次元的物質故、原子間力顕微鏡の探針やナノピンセットなどにも応用が期待される。
この他にも色々な性質を秘めているのではないかと期待され、さらなる利用価値を探して世界中で研究が進められている。
単一の構造（カイラリティー[4]）を持ったナノチューブだけでは作製できていないため、現在では、CNTを数本並べて高電圧を印加することで、導電性のCNTを焼き切るという方法をとって、半導体デバイスとして利用している。また、過酸化水素中で環流させると半導体チューブは酸化され金属チューブのみに精製される。半導体デバイスや配線材料に利用するためには作製方法のブレイクスルーが必要であろう。遠心分離などを使い比重の違いから分離が可能ではある。
がん抑制遺伝子欠損マウスによる実験で発ガン性がある可能性が報告されており、健康影響に関する研究、予防的ばく露防止対策等に関する検討を推進する事、更に安全対策が早急に図られるよう国に対して提案要求がされた。[5]
[編集] カーボンナノチューブの発見
1991年、日本の飯島澄男（当時NEC筑波研究所。現NEC特別主席研究員、産業技術総合研究所ナノチューブ応用研究センターセンター長、名城大学理工学部教授、科学技術振興事業団）によって、フラーレンを作っている途中にアーク放電した炭素電極の陰極側の堆積物中から発見された[6]。この発見はセレンディピティだけでなく、高度な電子顕微鏡技術も大きな役割を果たしていた。また、電子顕微鏡で観察・発見したというだけでなく、電子線回折像からナノチューブ構造を正確に解明した点に大きな功績が認められている。このときのCNTは多層CNT (MWNT) であった。この業績から飯島はノーベル賞候補のひとりと言われている[要出典]。》
壁が一重のカーボンナノチューブ 二重壁のカーボンナノチューブ
ナノチューブで超微細な立体回路、産総研チームが成功(読売新聞) - goo ニュース
【今日の写真】
近くの公園の「ツツジ」です。
これからのコンピュータやテレビなど身近な機器に使われていく技術なのですが、いざ説明となると専門外の私などには難しいことなので、それは『ウィキペディア（Wikipedia）』に任せることとしてお許し下さい。
畠賢治さんを長とする産業技術総合研究所（茨城県つくば市）のチームが、カーボンナノチューブで、超微細な立体回路を作ることに成功したというのです。
これによって 何がどうなるか現実に端的にいうと、コンピュータやテレビなど電子機器が超軽量に超小型にできるということなのです。
電子機器ばかりではなく医学への応用も期待されるのです。
電子機器のみに限っていえば、
真空管→トランジスタ→IC→LSI→カーボンナノチューブという発展過程になるでしょう。
【ウィキペディア（Wikipedia）】
《カーボンナノチューブ（Carbon nanotube、略称CNT）は、炭素によって作られる六員環ネットワーク（グラフェンシート）が単層あるいは多層の同軸管状になった物質。炭素の同素体で、フラーレンの一種に分類されることもある。
単層のものをシングルウォールナノチューブ (SWNT)、複層のものをマルチウォールナノチューブ (MWNT)という。特に二層のものはダブルウォールナノチューブ (DWNT) とも呼ばれる。
性質
六員環の配列だけからも構造にいくつもの違いが産まれる。一様な平面のグラファイト（グラフェンシート）を丸めて円筒状にしたような構造をしており、両端はフラーレンの半球のような構造で閉じられており5員環を必ず6個ずつ持つ。
電場をかけると5員環から電子が放出されるためFED、平面蛍光管、冷陰極管のカソード（陰極）デバイスへの応用も研究されている。また、X線の発生源としての研究も進められている。
5員環の数が少ないため有機溶媒等には溶けず、超音波処理などにより分散するだけである（一部、極性の高い有機溶媒への分散は容易とされている）。
構造（6員環の配列や直径など）によってバンド構造が変化し電気伝導率やバンドギャップなどが変わるため、シリコン以後の半導体の素材としても期待されている。
銅の1,000倍以上の高電流密度耐性、銅の10倍の高熱伝導特性、高機械強度、細長い、などの特性がCNTの電子材料としての特長であり[1]集積回路などへの応用が期待されている[2]。
半導体としてのCNTをトランジスタのチャンネルとして用いることで、高速スイッチング素子として用いられることが期待される。CNTはP型半導体的な極性を示す。
内部に筒状の中空空間を有しているため、様々な分子を内包させることが期待されている。燃料電池の電極などとして注目されている。
各種フラーレンを内包したピーポッドやTCNQ、カロテノイド、種々のポルフィリンなどの有機分子を内包したものが作製されている。
最近になって単層カーボンナノチューブ内部では水の融点が高くなり、常温常圧下でも氷を作ることが発見された。[3]
アルミニウムの半分という軽さ、鋼鉄の20倍の強度（特に繊維方向の引っ張り強度ではダイヤモンドすら凌駕する）と非常にしなやかな弾性力を持つため、将来軌道エレベータ（宇宙エレベータ）を建造するときにロープの素材に使うことができるのではないかと期待されている。
微細繊維の形をとる場合があるため、アスベスト状の毒性を示す可能性があると指摘されている。
ナノオーダーの1次元的物質故、原子間力顕微鏡の探針やナノピンセットなどにも応用が期待される。
この他にも色々な性質を秘めているのではないかと期待され、さらなる利用価値を探して世界中で研究が進められている。
単一の構造（カイラリティー[4]）を持ったナノチューブだけでは作製できていないため、現在では、CNTを数本並べて高電圧を印加することで、導電性のCNTを焼き切るという方法をとって、半導体デバイスとして利用している。また、過酸化水素中で環流させると半導体チューブは酸化され金属チューブのみに精製される。半導体デバイスや配線材料に利用するためには作製方法のブレイクスルーが必要であろう。遠心分離などを使い比重の違いから分離が可能ではある。
がん抑制遺伝子欠損マウスによる実験で発ガン性がある可能性が報告されており、健康影響に関する研究、予防的ばく露防止対策等に関する検討を推進する事、更に安全対策が早急に図られるよう国に対して提案要求がされた。[5]
[編集] カーボンナノチューブの発見
1991年、日本の飯島澄男（当時NEC筑波研究所。現NEC特別主席研究員、産業技術総合研究所ナノチューブ応用研究センターセンター長、名城大学理工学部教授、科学技術振興事業団）によって、フラーレンを作っている途中にアーク放電した炭素電極の陰極側の堆積物中から発見された[6]。この発見はセレンディピティだけでなく、高度な電子顕微鏡技術も大きな役割を果たしていた。また、電子顕微鏡で観察・発見したというだけでなく、電子線回折像からナノチューブ構造を正確に解明した点に大きな功績が認められている。このときのCNTは多層CNT (MWNT) であった。この業績から飯島はノーベル賞候補のひとりと言われている[要出典]。》
壁が一重のカーボンナノチューブ 二重壁のカーボンナノチューブ
ナノチューブで超微細な立体回路、産総研チームが成功(読売新聞) - goo ニュース
【今日の写真】
近くの公園の「ツツジ」です。
