ロック(Rock)がロック(lock)していた新技術のたがが外れつつある。
石油の消費の為に多くの科学が押さえつけられ、ひどいときは殺されてきた。
新エネルギーサイトを紹介しておこう。
怪しいって? 情報の評価は自分でするものだ!
引用開始>
New NanoMaterial Directly Converts Radiation into Electricity
放射線を直接電気に置き換える新ナノ物質
Researchers have developed a nanomaterial that turns radiation directly into electricity, which could be used to produce a new era of spacecrafts and even Earth-based vehicles powered by high-powered nuclear batteries.
研究者たちは放射線を直接電気に変えるナノ物質を開発した。これはおそらく、宇宙船や地上の乗り物が高出力の核電池で動かすような新たな技術につながりうる。
(おそらくγ線、を電気に変換するのだろう。β、アルファ崩壊ではあるまい。とするとコバルト60のような物質をこれで囲めば可動領域なしで電気出てくるので、劣化はナノ物質の劣化だけ、となる。小さな太陽を取り囲む太陽電池のようなもの。)
Liviu Popa-Simil, from the Alabama A&M University, developed the material along with his team.
Beginning in the 1960s, the US and Soviet Union used thermoelectric materials that convert heat into electricity to power spacecraft using nuclear fission or decaying radioactive material.
1960年代に既に米国とソ連は熱を直接電力に変換する物質を使用していたがこれはきわめて効率が低かった。
Though dispensing with the steam and turbines makes those systems smaller and less complicated, thermoelectric materials have very low efficiency.
蒸気やタービンの不要性は発電ユニットの単純化と小型化の利点があったが、効率が低い欠点が会った。
Now, US researchers have developed highly efficient materials that can convert the radiation, not heat, from nuclear materials and reactions into electricity.
今度は米国の研究者は熱でなく、放射線を、すなわち核物質と核反応を直接電気に変換する高効率な物質を開発した。
(何%か具体的に言わんかい!!)
According to the researchers, the materials they are testing would extract up to 20 times more power from radioactive decay than thermoelectric materials.
(たぶん最高でも現在の太陽電池の電気化率20%程度だろう。ガンマ線も可視光もおんなじ放射線だ)
Tests of layered tiles of carbon nanotubes packed with gold and surrounded by lithium hydride are already under way.
水素化リチウムで囲まれたカーボンナノチューブと金の重層物の試験が現在進行中。
(カーボンナノチューブは日本が発見し、生産してるのよ。wikipediaより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、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[5]。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。
あほの政治家どもと何たるレベルの差か。)
Radioactive particles that slam into the gold push out a shower of high-energy electrons. They pass through carbon nanotubes and pass into the lithium hydride from where they move into electrodes, allowing current to flow.
放射性の粒子が金にぶつかり、高エネルギーの電子が押し出される。(これだとアルファ崩壊でもよいのかしらね)電子はカーボンナノチューブをとおり、水素化リチウムにはいり、そこから電極にいこうし、電流となる。(金にぶつかってエネルギーが電子に変換される。金は一種の素粒子変換装置であるのか。粒子が光子まで含むのかどうかでだいぶちがう。)
You load the material with nuclear energy and unload an electric current, said Popa-Simil.
(ポパシミルとはいったい何人だろう。メキシコ人か???)
According to Popa-Simil, the tiles would be best used to create electricity using a radioactive material, because they could be embedded directly where radiation is greatest.
Devices based on the material could be small enough to power anything from interplanetary probes to aircraft and land vehicles, he said.
(バックつーざふゅーちゃーのへんてこ博士みたいですね)
I believe this work is innovative and could have a significant impact on the future of nuclear power, said David Poston, of the US Department of Energy’s Los Alamos National Laboratory.
おわり>
参考資料1:back to the future

むかしなつかしデロリアンタイムマシン
その心臓部の装置

みんな大好きなSF映画『バック・トウ・ザ・フューチャー』より、ドクが発明したタイムマシン化したデロリアンの心臓「時限転移装置」がプロップレプリカで発売決定!ドクがトイレで足を滑らせ、便器に頭をぶつけた時に閃いたというこの装置は劇中でもおなじみ!愛車に乗っけてプロトニウムを使えばタイムトラベルも夢じゃない?
メーカー Diamond Select Toys
発売日 2008年4月 予約価格(税込) \37,800
参考資料2:カーボンナノチューブのうんちく
引用開始>
カーボンナノチューブ
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
単層のカーボンナノチューブの構造 ほとんどの部分が蜂の巣状の六員環になっているが、五員環や七員環(赤色)の部分が存在し、これによって単なる円筒ではない構造を取り得る。例えば、図ではチューブの軸の方向が変化している。
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。
目次 [非表示]
1 性質
2 カーボンナノチューブの発見
3 作製方法
3.1 アーク法
3.2 レーザーアブレーション法
3.3 CVD法
3.3.1 HiPCO法
3.3.2 スーパーグロースCVD法
4 カーボン以外のナノチューブ
5 脚注
6 関連項目
7 外部リンク
[編集]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]。
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。
[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、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[5]。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]。
[編集]作製方法
[編集]アーク法
黒鉛電極をアーク放電で蒸発させた際に陰極堆積物の中にMWNTが含まれる。その際の雰囲気ガスはHeやAr、CH4、H2などである。
金属触媒を含む炭素電極を黒鉛電極をアーク放電で蒸発させるとSWNTが得られる。金属はNiやCo、Y、Feなどである。
[編集]レーザーアブレーション法
Ni-Co、Pd-Rdなどの金属触媒を混ぜた黒鉛にYAGレーザーを当て蒸発させ、Arの気流で1200℃程度の電気炉に送り出すと炉の壁面に付着したSWNTが得られる。
高純度なSWNTが得られるが、大量合成には向かない。触媒の種類と炉の温度を変えることで直径を制御できる。
[編集]CVD法
触媒金属のナノ粒子とメタン (CH4) やアセチレン (C2H2) などの炭化水素を500〜1000℃で熱分解してCNTを得る。
[編集]HiPCO法
High Pressure Carbon monooxideの略でCVD法の一種で触媒にペンタカルボニル鉄 (Fe(CO)5) を用い、一酸化炭素を高圧で熱分解することにより高純度で比較的小さな直径(1nm前後)のSWNTを得る。
Carbon Nanotechnologies Inc.[1]より市販されており、日本では住友商事を通して購入できる。
ナノチューブの物性研究にとってスタンダードな試料。
[編集]スーパーグロースCVD法
産業技術総合研究所ナノカーボン研究センター[2]において、畠賢治らによりスーパーグロースCVD法が発表された。CVD法の一種である本法は高効率、高純度な単層ナノチューブを得ることができる。
その効率は2000倍といわれ、純度等の問題も併せて量産が難しかったナノチューブの量産を実現する技術として期待されている。また、この技術を用いると、その配向性の高さから、花びらのような構造体を成長させることも可能である。
この方法で合成されたカーボンナノチューブは、基板の上に貝割れ大根のように上向きに密集して成長する。また同研究センターは2006年11月に、単層カーボンナノチューブの優れた物理・化学特性を保持したまま配向高密度化した固体の開発に成功した、とプレス発表した。
[編集]カーボン以外のナノチューブ
カーボンナノチューブ以外にも、他の物質によって作られたナノチューブが多数発見されている。代表的な物質には、炭素と性質が似た元素であるケイ素 (Si) や、グラファイトと同様の層状構造を取るBN、BC2N、MS2(MはMo、W、Nbなどの金属)がある[6] 。
[編集]脚注
^ 栗野祐二『応用物理』2004年9月、 73、1212 。
^ 栗野祐二「カーボンナノチューブのLSIデバイスへの応用」『応用物理』2007年10月、76、1112。
^ プレス・リリース
^ 正しく読めばキラリティーであるがこう呼ぶのが慣例
^ S.Iijima, Nature 318, 162 (1991).
^ 伊達宗行『新しい物性物理』講談社〈ブルーバックス〉、2005年、236頁。