【ナノテク】炭素の一次元鎖「カルビン」の生成法を開発、地上最強の機械強度…ウィーン大学ら

1 ：野良ハムスター ★＠＼(^o^)／：2016/04/15(金) 22:46:46.81 ID:CAP_USER.net

ウィーン大学を中心とする国際研究チームは、二層カーボンナノチューブ（DWCNT）を利用して、炭素の一次元鎖「カルビン」を生成する新手法を開発した。生成された炭素鎖は、これまでに報告されているものと比べて1桁以上の長さがあり、大気条件中でも安定しているため、これまでよく分かっていなかったカルビンの物性解明が進むと期待される。2016年4月4日付けの Nature Materials に論文が掲載されている。

カルビンは炭素原子が一次元状に結合して無限に伸びた炭素同素体の一種であり、1885年に化学者アドルフ・フォン・バイヤーが最初にその存在を指摘した。しかし、大気条件中では非常に不安定であるため、その性質は未だによく分かっていない。

研究チームは今回、DWCNTをナノリアクターとして利用することで、DWCNT内部の狭い空間内に非常に長い炭素の一次元鎖を安定的に生成できることを示した。これまで報告された例より1桁以上多い6000個超の炭素原子が一次元鎖を形成していることが、透過電子顕微鏡法（TEM）、X線回折、近接場ラマン分光法などを組み合わせた観察によって確認されている。実験観察には、つくば市の産業技術総合研究所（産総研）も参加した。

化学的気相成長法（CVD）で作製したDWCNTを高真空下で熱処理することにより、DWCNT内部に炭素の一次元鎖が生成するという。その厳密な生成メカニズムは不明だが、直径0.71nm程度のCNTがナノリアクターとして最も適しているという。CNTの直径をこれより少し大きくすると、らせん状の鎖が形成される。CNTが大きすぎるとリアクターとして機能しなくなる。

理論予想モデルからは、カルビンの機械強度はダイヤモンドやグラフェンを上回り、地上最強となるとされている。また、電気的特性から、量子スピン輸送を利用するナノエレクトロニクスや磁性半導体に応用可能であると考えられている。製造技術の観点からは、今回の新手法がバルクのカルビン量産への道を開くものと期待される。

二層CNT内部に形成された炭素一次元鎖の模式図（出所：ウィーン大学）
http://sustainablejapan.net/app-def/S-102/wp/wp-content/uploads/2016/04/carbyne.jpg
http://sustainablejapan.net/?p=6217

Confined linear carbon chains as a route to bulk carbyne
http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4617.html

ウィーン大学の発表資料
http://medienportal.univie.ac.at/presse/aktuelle-pressemeldungen/detailansicht/artikel/unraveling-truly-one-dimensional-carbon-solids/

2 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/15(金) 22:49:13.95 ID:y+/m7bts.net

あー美味しかったよねカルビン
ラムネみたいな形でパッケージもレトロで

でも去年販売終了しちゃったらしいね

3 ：2chのｴﾛい人＠＼(^o^)／：2016/04/15(金) 22:56:57.52 ID:DicDkrHx.net

宇宙エレベーターきた〜〜〜〜〜〜〜〜！！！！！

4 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/15(金) 23:37:49.02 ID:EHPWCkup.net

単分子ワイヤー来るか

5 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 00:12:43.39 ID:3drJZHi4.net

モストボイ

6 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 00:29:36.31 ID:Mr+AkRhs.net

> 大気条件中では非常に不安定
> カルビンの機械強度はダイヤモンドやグラフェンを上回り、地上最強

・・・つまり息を吹きかけるとあっさり崩壊するということか？

7 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 00:38:44.28 ID:n507ULAC.net

>>3
おう、実現が一気に近づいたぞ。
>>4
引っ張り強度や安定性を向上させるためにカーボンナノチューブに入れっぱなしになりそうだから、武器としては無理ぽ。
>>6
剥き出しなら速攻で酸化して消え去る、なのでカバーを掛けて安定させた感じだな。

8 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 00:45:17.87 ID:0sj3KDbr.net

Ｃの鎖だからな，Ｏ，Ｎ，Ｈどれとも反応するだろうな。
反応速度が異常に速いなら，爆薬に使えるかもしれない。

9 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 01:30:03.98 ID:Hgf9bnn1.net

伝染につかえないか

10 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 07:25:28.49 ID:foPW5XAF.net

末端炭素をエンドキャップするのかな？

11 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 07:34:54.72 ID:PLYk39hD.net

CNTの中に炭素入れて熱処理するわけじゃないのね
内側の奴からスピンアウトするのかしら

12 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 07:43:17.18 ID:9EearDY+.net

ポテトチップス

13 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 09:56:18.13 ID:55hYDMEY.net

C=C=C=C=C=C=C=C=
こんな感じか？
メールの署名に使われそうだな

14 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 10:05:31.68 ID:PO4PbLCE.net

>カルビンの機械強度はダイヤモンドやグラフェンを上回り、地上最強となる

宇宙エレベータへまた一歩

15 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 10:15:06.53 ID:Wr6v00o+.net

雷一撃 終了

16 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 10:46:05.39 ID:qnQk6Fz8.net

全部π結合、放射線とか過酸化物と反応してすぐに分解しそうな気がする

17 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 10:49:42.02 ID:n/mNJPxy.net

内側の層だけ通電加熱して蒸発させて炭素鎖にする……
みたいな作成法のために二層ＣＮＴなのかと思ったけど、
図を見たら二層のＣＮＴの更に内部に炭素鎖が出来るんだな。
それなら単層でいい気がするけど、二層の意味が何かあるんだろうか？

18 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 11:34:20.29 ID:Qv0imkp2.net

>>2
カルミン

19 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 14:24:33.01 ID:0zU0Lp5F.net

すごく不安定そうだなCNTで矯正して真っ直ぐにしてるみたい
結局長繊維CNT作るしかないのか

20 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 17:43:32.44 ID:2y5HeayV.net

なにを言ってるのやらさっぱりだぜ

21 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 21:51:06.21 ID:YBkfD8lq.net

アルデンテのパスタみたいなのを作ったわけだな

22 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 21:55:01.57 ID:pUQ9qFM6.net

例えるなら

ちくわの穴に水溶き小麦粉を流し込んで乾燥させたらうどんができた、的な

23 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/16(土) 23:42:04.32 ID:OrKDDqnt.net

CNTの外にひっぱり出したら溶けて消えちゃうんでしょ？
使えないじゃん

24 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/17(日) 00:03:39.12 ID:jObKIc+Q.net

これでワイヤー作ったら分子の隙間にはいってスパッとキレるの

25 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/17(日) 00:05:57.38 ID:XEwYu5mP.net

カルメ〜ン♪

26 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/17(日) 00:15:21.19 ID:k7Ogcgr1.net

すぐに反応して別のものになったとしても、その別のものが面白い素材にあるかもしれないので、興味深い研究だ。
たとえば、ハロゲンと反応してしまったとしても、ハロゲン化炭素の一本鎖なんかおもしろいじゃない。

27 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/17(日) 00:55:46.49 ID:0iOjwsdk.net

ルターと同時期に宗教改革した人

28 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/17(日) 01:20:32.36 ID:rmRq33y5.net

ウィーン大学の建物の七階ぐらいにあった学生食堂に危険なリフトがあった。
小さくて、しかも扉がなくて、止まらないので飛び降りる恐怖のエレベーター
だった。まだあるのかな?

29 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/17(日) 05:29:53.25 ID:qKkh+KKQ.net

カルビン回路

30 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/18(月) 15:38:14.40 ID:vkdfYRnO.net

宇宙家族カルビンソン

31 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/18(月) 16:00:42.94 ID:OGasGWLP.net

オゾン層で分解ｗ

32 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/18(月) 17:02:35.06 ID:JoR/lIi8.net

カルビン ポテトチップス

33 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/20(水) 13:07:11.97 ID:F5lOgYkV.net

>>1
懐かしいな
俺たちの細胞も昔こうやって作られたんだ

34 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/20(水) 23:34:07.57 ID:cCwPU6T7.net

(;´Д｀)ﾉθｻｯ

35 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/21(木) 00:11:49.03 ID:j4FA86n2.net

問題は低コストで作れるかの一点

36 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/25(月) 17:05:21.74 ID:Au7G5YAK.net

かるびんどびんはげちゃびん

37 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/28(木) 00:04:46.15 ID:mVptNv6r.net

三味線屋の勇次のアレが出来そう
引っ張る方の指が先に千切れるかもだけど

38 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/28(木) 00:32:26.37 ID:ERjJNx4O.net

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39 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/04/28(木) 01:30:03.27 ID:EOktnJZW.net

CNFと比較すると、こっちの方が強いのかな用途がそもそも違うかもしれんけど