【材料】カーボンナノチューブ「交換転移」を発見、分子選別フィルターやガスセンサーとしての応用に期待

　首都大学東京の真庭豊・助教授らと産業技術総合研究所（産総研）のグループは、
単層構造のカーボンナノチューブ（ＣＮＴ＝炭素原子の微細管状物質）内の空間にある
水分子が、ＣＮＴの周辺にあるガス分子と入れ替わる現象を発見した。「交換転移」と
呼ぶ現象で、目的の分子を交換転移できるため、分子選別フィルターやガスセンサー
などへの応用が期待できるという。

　これまで、１ミリの１００万分の１というナノ（ナノは１０億分の１）メートルサイズの微細
な空間で、水やガスなどの分子がどのような挙動を起こすかは明らかにされていない。

　研究グループは、直径１・３５ナノメートルのＣＮＴを使い、水素、酸素、メタンなど１０
種類のガスの挙動を調べた。その結果、低温や高圧力になると、ＣＮＴ内の空間にある
水分子がＣＮＴ周辺のガス分子と交換する現象が起きることが分かった。

　交換転移が起きる温度は、ガスの種類や圧力に強く依存し、例えば１気圧のメタンの
場合はマイナス約３０度以下になるとＣＮＴ内の水分子が追い出されるとともにメタンが
進入した。

　一方、ヘリウム、水素、ネオンの場合は、マイナス約１７０度まで水分子がＣＮＴ内に
とどまった。

　研究グループでは、水を吸着したＣＮＴを用いると、特定のガスだけを通過する分子
選択的バルブ（弁）として応用できる可能性があるという。また、交換転移に合わせて
電気抵抗を計測したところ抵抗値が急激に変化したため、ガスセンサーとしての応用も
見込めるという。

FujiSankei Business i. 2007/1/22
http://www.business-i.jp/news/sou-page/news/200701220004a.nwc

産業技術総合研究所プレスリリース
カーボンナノチューブの分子選択的ナノバルブの原理を発見
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2007/pr20070122/pr20070122.html

Water-filled single-wall carbon nanotubes as molecular nanovalves
Nature Materials AOP, Published online: 21 January 2007 | doi:10.1038/nmat1823
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/abs/nmat1823.html

熱交換器になるんジャマイカ

おならをしても臭わないパンツも夢ではないな

うまくつかえばメタンハイドレートの収集に使えね？

炭素ってほんとスゲーな。

いやー、カーボンナノチューブって色々な応用ができそうな気がするけど、
実用化という段階になるとモノがナノスケールなだけに商品の製造に際して
恐ろしくハードルが高いのではないかと思えるのだが。１本あれば事足りる
ならそれでも手作業で作れるだろうが、何千本も精密に並べるとか考えただけで
現実的じゃない気がしないでもない。そもそもそんな小さなものを破損しないように
作り上げるのは無理なのではないだろうか

>>3
しかし音は消えない罠

>>4
技術的には可能かもしれないけどＣＮＴは高いからたかがメタンと置き換えるには天文学的金かかる

>>6
ナイロンだってあの長い分子を一本一本作ってるわけじゃないぞ