UNIVERSITYカーボンナノチューブとは?カーボンナノチューブ(CNT)とは、名前の通り、炭素(カーボン)でできた直径数「ナノ」メートルのチューブ(筒)です。ナノメートルとは、10の-9乗メートルという非常に小さな値です。人間の髪の毛が直径約1ミクロンメートル(10の-6乗メートル)ですから、その1000分の1という小ささです。この炭素でできたチューブは、グラファイト、最も硬い物質の一つであるダイヤモンド、炭に次ぐ炭素の第四の形態として注目されています。結晶構造の違いがこのような形状を生み出しますが、カーボンナノチューブはグラファイトシートを筒状に丸めた形になります。実は、カーボンナノチューブ誕生の前にフラーレンという物質が発見されています。フラーレンは炭素でできたサッカーボールとイメージして頂ければ良いでしょう。12個の五角形と20個の六角形の交差する部分に炭素原子を一つずつ配置させた、計60個の炭素原子からなる分子構造をしています。フラーレンやカーボンナノチューブは電子顕微鏡観察によって発見され、まさにナノテクノロジーを代表する物質となっています。カーボンナノチューブの性質このカーボンナノチューブはどんな特徴を持っているのでしょう。構造を見ると図1の(a)、(b)が示すように2種類のタイプがあります。nanotubes)と呼びます。前者は一枚のグラファイトシートが丸まってチューブになっているもので、後者はそれが入れ子状に何層も重なっており直径はそれぞれ1~3nm、4~数十nmと違いが見られます。ナノチューブは螺旋構造を取っておりグラファイトシートの巻き方(カイラリティ)によって性質が変わります。そのカイラリティの違いでナノチューブの電子構造が変わり、金属や半導体になります。熱的に安定で、軽く、強い炭素結合を持つことからプローブ顕微鏡の針や電界放出ディスプレイ、電界効果トランジスタ(FET)、配線技術などの様々な応用が期待されています。このような特性を持つカーボンナノチューブの合成からデバイスへの応用まで幅広く研究を行っています。以下にそのいくつかを紹介します。電気二重層キャパシタ電極への。