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【話題】地球上で最も強度が高い「グラフェン」、実用化へ前進か

投稿日:

炭素繊維も実用化に30年くらいかかっていた気がします。魅力的な素材なのは間違いありません。個人的にはすごく楽しみです。

地球上で最も強度が高い物質とみられている2次元の極薄炭素シート、「グラフェン」の発見から15年。 グラフェンは鉄よりもはるかに強度が高いが、建築資材として有用な3次元の物質に転換するのは至難の業とされてきた。
米マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームの発見により、こうした状況が変わるかもしれない。

MITの研究者らはコンピューターモデルを活用し、新物質の構成に成功。鉄のわずか5%の密度でその10倍ほどの強度を持ったスポンジ状の構造を作り出した。 新物質はこれにより、非常に軽量でありながら大きな重量を積載できるようになった。
開発に携わったMITのチャオ・チン氏は「橋のようなインフラで使用される多くの物質や、鉄やコンクリートに代わるものとしてこの種の物質を使うことができる」と指摘する。

グラフェンは2002年、英マンチェスター大学のアンドレ・ガイム教授により発見された。
同氏は鉛筆に使われるグラファイト(黒鉛)に着目。セロテープを使ってグラファイトの薄片を剥いでいった。
この結果、原子1個分の厚さしかない層になったのがグラフェンで、史上初めて発見された2次元の物質となった。

グラフェンを原子顕微鏡で観察すると、6角形が蜂の巣状に並んだ平板な格子のように見える。非常に強度が高いほかゴムのようにしなやかで、銅の1000倍の電気伝導性を持つ。

こうした特徴からメディアはグラフェンを「驚異の物質」ともてはやした。
だが、現実の製品などに結びつけるのはこれまで難航してきた。

MITの研究者らはコンピューターモデルを使用し、グラフェンの2次元の薄片から3次元構造を作り出すのは可能かを確かめた。
そのためには薄片を互いに融合させる必要があり、薄片が安定した統合体を形成するまで熱や圧力を大量に加えることでこれを実現した。

次に生物学的な素材に目を向け、新物質のひな形となり得るような自然発生的な幾何学形状を探した。 研究者らが着目した形状のひとつが「ジャイロイド」だ。

ジャイロイドは多孔質の連続的な表面を持つ形状で、スポンジに少し似ている。 体積あたりの表面積が大きい。互いに融合させたグラフェンの薄片をこうした形状に並べれば、非常に軽いものの強度の高い物質が形成されることが分かった。

まだ研究の余地はあるものの、チン氏はいつの日か、グラフェンを使ったジャイロイド状の物質が工学や建築の分野で広く使われるようになるかもしれないと見込んでいる。
鉄よりもずっと軽い物質を使うことで、建設時の二酸化炭素排出の大幅な削減につながる可能性もある。

http://news.livedoor.com/article/detail/13125076/

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コメント

126:
>>1
三菱鉛筆大勝利やな

 

4:
その割には鉛筆はポキポキ折れるな

 

52:
>>4
あれは何層ものグラフェンの層状構造が剥がれて分離してるだけ。
グラフェン自体に傷は一切ない。

 

113:
>>4
柔らかく無いと書けないだろw

 

6:
>非常に強度が高いほかゴムのようにしなやかで、銅の1000倍の電気伝導性を持つ。
超電導モーター並なのか?

 

10:
量産化が日本の得意分野なんて言ってたのは昔のことか。
金より高かったフラーレンも今や

 

13:
これって凄すぎ
もし本当なら宇宙コロニー作れるな

 

15:
悪魔将軍がアップをはじめました

 

25:
>>15
硬度10フラット!

 

59:

>>15
そうか、武道に勝てたのは、グラフェンによるものだったのか…

っておいw

 

17:
MITの奴らが真剣な顔して鉛筆の芯をセロハンテープでペタペタやってる姿を想像してしまったwww

 

24:
おうさま、これは原子1個分の厚さしかない服で
耐久度は鉄以上、MIT以上の知恵をもった者にしか
見えない服でございます (´・ω・`)

 

46:
>>24
だれうま

 

28:
※コンピュータ上のシミュレーション

 

30:
ダイヤの透明度は高いのにグラフェンになると
光の吸収率が高くなる不思議 (´・ω・`)

 

40:
巨大地震でもびくともしない超剛構造ビル群
そして、窓を突き破ってすっとんでいく人達… (´・ω・`)

 

41:
その前にもっとナノカーボンを進化させて

 

42:
炭素さん多機能すぎぃ

 

43:
酸化アルミニウムにグラフェンを塗布すると常温超電導する予感 (´・ω・`)

 

44:
軌道エレベーターが捗るな

 

51:
200グラム以下のドローンで俺が乗れるの作れそう?

 

57:
燃えやすそう

 

61:
軽自動車並の重量でキビキビ走る戦車ができるのかえ

 

64:
軽くて硬いか
あんまり硬すぎるのもいざという時に困りそうだけどな
フクイチも外から穴開けられなくてベントできなかったんだろ

 

65:
>>64
硬いわけではない
強いだけ
具体的に言うと、引っ張りに対する強度(切れない、破けない)では現在人類が知る素材で最強

 

67:

>原子1個分の厚さしかない

ラノベでこんなワイヤーの武器がなかったか

>史上初めて発見された2次元の物質となった。

お、なんか夢のある話だ
ついに2次元がこの世界に来たのか

 

124:
>>67
アクセルワールドにグラフェンの単分子ブレードを操る双剣使いが出てくるな

 

69:
構造が頑丈でも炭素は燃えちゃうんだよねー

 

73:
鉄とかコンクリートは液状化できるのがポイントだろ

 

77:
やっと実用化されたと思ったら化粧品だったり健康食品だったりすることもある

 

86:
>>77
割とよくあるね
せっかくの永久電池をひげ剃りの電源にしたり、超光速粒子をハンカチに封入したり超科学の使い方を大きく間違う奴

 

78:
結局1枚じゃあ弱いから重ねるのでしょ
重ねた部分が剥がれて結局大きなものには使えなそう

 

引用元:http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/newsplus/1495991201/

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