今日の気分は?

B型血液の本領発揮、
その日の気分で何でも書くぞ!
★日替わり写真にご注目★

広告

※このエリアは、60日間投稿が無い場合に表示されます。記事を投稿すると、表示されなくなります。

今日は“ナノチューブ”の話なの!

2008-05-07 21:00:00 | 科学
 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。
コメント

“ヒトの皮膚から万能細胞”!

2007-12-10 19:00:00 | 科学
 「“ヒトの皮膚から万能細胞”をつくることに京都大再生医科学研究所の山中伸弥教授らが初めて成功した」と言うニュースは2週間前に報道されたもので、他の記事に追われて今日まで取上げられなかった。
 だが、聞き流すことの出来ない重大ニュースなので、今日とりあげてみた。

 2日ほど前、この“万能細胞(iPS細胞)”を開発した京都大の山中伸弥教授を1日密着取材したテレビ番組のなかで、山中教授がこれからの「人」への応用に付いての見通しを「あと10年はかかるだろう」といわれるのを聞き、私としては落胆したのである。

 この“万能細胞(iPS細胞)”は、これまでのヒトの胚(はい)性幹細胞(ES細胞)と機能は同じだがヒトの胚(はい)を使用せず、ヒトの普通の皮膚からつくれるという違いがある。この点で一応宗教的倫理観から開放されるのではないかと思われる。
 勿論、クローン問題は残るが、「今後は研究体制の充実と適切なルールづくりが必要だ」と山中教授がいわれる通り、厳正なルールを作ることによって解決できると私は思う。


 再生医療への応用にとって、臓器移植を待つ多数の人たちにとって画期的なことで一日も早いヒトへの応用が待たれる。

万能細胞を使い貧血マウス治療 米国チーム(産経新聞) - goo ニュース


【今日の写真】
 11月18日の長野・戸隠の夜明け。「戸隠・奥社から浅間山を望む」です。
 中央の白い噴煙を吐いているのが活火山・浅間山です。
コメント

恐い!CTスキャンによる被爆!!

2007-11-30 19:00:00 | 科学
 X線利用のCTスキャンの使用頻度が多いと、被爆によってガンに罹る恐れがあると、米コロンビア大の研究チームが米医学誌に29日発表し、注意を喚起している。

 特にX線CTスキャンは肺がんの発見に威力を発揮するのだが、その被爆量は通常のレントゲン装置の400倍になるという。最近ではかなり低い放射線量でも精度の高いCTスキャンもあるそうだが、やはり使い過ぎないにこしたことはないだろう。

がんの2%、CTが原因 医療被ばくで米チーム警告(共同通信) - goo ニュース


【今日の写真】
 長野新幹線が開通する前は、釜飯の駅弁で有名だった信越線の「横川駅」です。
コメント

UFOは彗星の破片?

2007-06-06 14:00:00 | 科学
 今年がUFO飛来60周年の年なんだそうです。公式に認められていないUFOに「飛来○○周年」もなにもないと思いますが、ここはUFOが話題に上ってからということにして。

 そんな訳で6月4日、中国の遼寧省瀋陽市でUFOの謎を解明する研究成果が発表されたというので、今日は私の体験を話そうと思います。

 はじめに私は「神秘主義者」でないことを断っておきます。地球上の現象はすべて科学で説明が出来るという「科学信奉者」です。

 私はUFOといわれるものを数知れず見ています。よく知られている「アダムスキー型」ではなく、「葉巻型」を一番多く見ます。他には「盆提灯型」や、最近よく見るのは「2枚羽根飛行機型」(写真参照)です。
 一ヶ月前には、夜7時ごろこの「2枚羽根飛行機型」UFOが20数機同時に飛んでいるのを見ました。


 前記の遼寧省瀋陽市の研究発表では、UFOは「彗星の破片」としていますが、それとは明らかに違います。
 



【今日の写真】
 国道18号線の歩道の植え込みに咲いていた「ポピー」です。
コメント

植物の根に「水のある方向へ伸びろ」と指示する遺伝子!

2007-02-28 14:00:00 | 科学
 地球上の生物にとって水は生命を支える上で必須のものです。動物の象が地中の水脈を見つける能力を持っていることはよく知られています。そして植物は地中で根の働きによって水を吸収しています。
 中学校時代の理科で植物の茎が太陽に向って伸びたり、根が太陽を嫌い茎とは反対方向へ伸びるのはホルモンの働きによるものだと学びました。
 でも、その根が地中でどのようにして水のところまで辿り着くかは習いませんでした。植物の根が水に辿り着くなど当時の中学生は考えもしませんでした。

 それが、植物の根が土中で水分の多い方向に伸びるメカニズムがあったんですね。東北大の高橋秀幸教授のグループがシロイヌナズナを使った実験で、根が水分の多い方向に伸びよう指示する遺伝子を発見したのです。

根を水に向ける遺伝子発見 植物進化の過程で獲得か(共同通信) - goo ニュース


【今日の写真】
 JRの小さな最寄駅から団地の町へ続く急坂の頂上に立つ「しののめ坂」の表示板です。写真の左が駅方向。右が我が家方向です。
コメント