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グラフェン



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 グラフェン
炭素原子が六角形に連なった薄いシート状の素材
  • ダイヤモンドより硬く電気や熱の伝導性に優れる。
    2010年のノーベル物理学賞は、グラファイトを一層ずつテープで引きはがしてグラフェンを作る方法を開発した科学者に与えられた。
    炭素の結晶に酸素を結合させて超音波を当てると、2〜3層ごとにはがれて比較的簡単に酸化グラフェンができる

  • 炭素がハチの巣状に並んだ形状で、筒状のナノチューブを切り開いて広げたような平面上の炭素材料。。
    ダイヤモンドや黒鉛(グラファイト)といった炭素材料の仲間に新しい顔が登場した。鉛筆で線を書くたびに、新しい炭素材料の破片が生まれる。鉛筆の芯は炭素の薄いシートが重なった黒鉛でできている。鉛筆の先端をこするとグラファイトがはぎ取られ黒い線になる。ところが、炭素原子1個分だけのシートがはぎ取られることもあり、これがグラフェンだという。
    グラフェンは炭素が格子状につながった材料で、原子1個分の厚みしかない。厚さは0.38ナノb。これまで理論上では存在が予言されていたが、2004年に英マンチェスター大学のグループが初めて成功した。

  • 作り方は極めて簡単。黒鉛のかたまりを2枚のセロハンテープではさみ、2つに分ける。分けた片方をもう一度テープで挟み、2つに分ける。この操作を気が遠くなるほど繰り返し、最終的に原子1個の厚みにした。


(性質)
グラフェンの材料が手に入ったことで優れた性質が明らかになった。
@丈夫で柔軟性がある・・・
  • 軟らかく力を加えると簡単に曲がる。

A電気を良く通す・・・
  • 電気が流れる速さは電子デバイスに広く使われるシリコンの10〜100倍。

B加工しやすい




2004年に英国マンチェスター大学のチームが発見。
炭素原子が六角形のハチの巣状に広がった平面状の材料。
シリコンより1000倍も電子を流しやすいく、大電流にも耐える。
高強度。
カーボンナノチューブより加工しやすい。
(グラフェン)
  • 炭素原子が六角形の格子状につながり、シート状になった材料。

名前の由来は
  • グラファイト(graphite)に、英語の「二重結合」を意味する(ene)を組み合わせた言葉。







ポリマーで
「2009年、スイス連邦材料試験研究所などのチームは、有機系ポリマー(高分子)を使い、「グラフェン」と呼ぶ炭素材料と似たハチの巣形の新材料を作製することの成功した。
グラフェンは電子や熱を流しやすく、強度にも優れ、次世代の電子材料として期待されている。
銀の基板上で、ポリマー中の「フェニル基」と呼ぶ分子構造が次々と連なってグラフェンのように成長できるようにした。ハチの巣の六角形に対応する穴の大きさは原子1個分



常温で簡単に成型できる
2013年、東京理科大学の遠藤洋史助教らは、炭素ナノテクノロジー素材である「グラフェン」に酸素と高分子を反応させたものを転科し、常温で簡単に成型できる樹脂を開発した。
樹脂加工品を作る際に200℃の加熱が不要になる。
@「グラファイト」という炭素結晶を消散などの中で加熱して、超音波を当てて酸化グラフェンにした。
A触媒を加えて高分子のもとと一緒に加熱すると、酸化グラフェンに高分子がくっつく。
B樹脂と混合
C余分な水分を抜くと、微粒子が均一に分散した樹脂ができる






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