NEC、カーボンナノホーンの繊維状集合体「カーボンナノブラシ」の作製に成功

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日本電気(NEC)は2016年6月30日、カーボンナノホーンの繊維状集合体「カーボンナノブラシ」の作製に成功したと発表した。

カーボンナノホーンは、直径2~5nm×長さ40~50nmの角の形をしたナノ炭素構造体。従来は、放射状に延びた球状の集合体として作製されてきた。

一方、カーボンナノブラシはカーボンナノホーンが丸棒ブラシのように、放射状/繊維状に細長く伸びて集合している。表面積の広い角状の単層カーボンナノホーンが細長く伸びている集合体のため、単位質量当たりの表面積が最大1700m²/gと広い。

NECは今回、室温/常圧環境下で鉄含有のカーボンターゲット(炭素の塊)に強いレーザを照射するレーザアブレーション法によって、カーボンナノホーンを製造した。シンプルな製造方法を採用することで、他のナノカーボン素材に比べ低コストでの作製を可能にしたという。

カーボンナノブラシは従来の球状カーボンナノホーン集合体と同様、水や溶媒への高い分散性を備えている。また、筒状構造内の微細なスペースにさまざまな物質を内包できるため、高性能な吸着材として利用できる。酸化処理によりカーボンナノホーンの表面に孔(開孔)を開ければ、内部空間の利用が可能となって表面積が約5倍向上するため、吸着性を大幅に向上させられるという。

さらに、カーボンナノホーンが放射状かつ繊維状に細長く伸びているため、従来の球形カーボンナノホーン集合体に比べて10倍以上の導電性を備えている。そのため、センサやアクチュエータの応答速度、蓄電池やキャパシタの出力、ゴム・プラスチック複合材の導電性など、さまざまなデバイスの基本特性を向上させられる。

NECはナノ炭素材料のほかにも、IoT事業の強化に向けたデバイス関連技術の開発を今後も進めていくとしている。

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