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カーボンナノチューブってなんだろう

炭素の棒

カーボンナノチューブ(Carbon Nanotube)とは、「カーボン=炭素」「ナノ=ナノメートル(nm)」「チューブ=円筒」と3つの言葉を合わせたものです。その名のとおり、炭素原子が網目のように結びついて筒状になったモノで、直径はナノメートル単位ととても細く、人の髪の毛の5万分の1の太さです。
(参考) 1nm = 10億分の1m

他にも炭素だけでできているのもので身近なものに、鉛筆の芯(黒鉛)やダイヤモンドが挙げられます。もとは同じ炭素でも結晶構造が違うと、軟らかい黒鉛になったり、硬いダイヤモンドになるのでとても不思議です。
黒鉛はシート状に結合した「グラファイト」構造をしています。シート同士の結合が弱いため軟らかくてすぐにはがれ落ちます。ダイヤモンドは炭素をピラミッド状(正四面体状)に結合し、上下左右の結束を強くする「ダイヤモンド」構造をしています。それぞれを例えると、黒鉛は手のひらを合わせたイメージで、ダイヤモンドはしっかり手を組んだイメージです。

単層と多層

カーボンナノチューブは、単層と多層に分けられます。単層は円筒型、多層は単層が入れ子のように何層も入っています。

ナノってどういう意味ナノ

カーボンナノチューブの「ナノ」とはどういう意味なのでしょうか。「ナノ」はギリシャ語で「小人」という意味があります。冒頭の「ナノ=ナノメートル(nm)」は単位の一つで「ナノメートル」は10億分の1メートルのことです。かつては画像として直接見ることが難しかった分子や原子のサイズと同じレベルです。代表的な例としてあらゆる生物が持つDNA分子の直径は2ナノメートル程度です。

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