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2013年07月25日

銅の100倍まで電流を流せる カーボンナノチューブ銅複合材料を開発

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コメント
引用元:産総研


 (上略)今回、電気めっきにより銅を析出させて、単層CNTと銅の複合材料を作製した。複合化するには、銅をCNT構造体の内部にまで満遍なく形成することが重要である。しかし、CNTは疎水性であり、銅イオンの水溶液だけで電気めっきを行ってもCNT構造体の内部に銅は十分充填されない。

photo

 また、有機系溶液を用いた電気めっきでも、通常の50~100 mA/cm2という大きな電流密度でめっきすると、先にCNT構造体の表面に銅粒子が形成されてしまい、水溶液による電気めっきと同じくCNT構造体の内部には銅を充填できなかった。今回、銅イオンの有機系溶液と水溶液を用いて、逐次、電気めっきすることにより複合材料を作製できた。
2 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 21:03:30.26 ID:GYQchfh6
電線が軽くなるってこと?



5 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 21:09:39.89 ID:2s0DEVCR
俺的にはモーターが軽くなってヒャッハー!



6 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 21:12:50.10 ID:6kFuxngw
HVカーに使えば、50km/Lも夢ではないかも。
ディーゼル終了のお知らせか(´・ω・`)



9 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 21:16:15.79 ID:o56hj5Zg
耐久性にもよるけど、送電線に使えば、災害時の迂回路が設定しやすくなって
大規模停電が起こりにくくなるのかな。



10 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 21:16:48.12 ID:2s0DEVCR
それよりも、これなにげにパトレイバー実現がかなり視野に入ってきてないか?

25 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 22:34:00.48 ID:P7jAMSpD
>>10
これはマジで凄い
推力重量比100倍、マジでレイバーなら作れるかもしれんよコレ



11 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 21:21:55.85 ID:t1vmJwzP
で、値段は銅の100倍なんだろ?

49 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 02:21:31.55 ID:VKOHJZIy
>>7 >>11
銅地金はグラム1円以下。CNTは糞安いバルク品で10円くらい。
普通の商品(特性の揃ったまともな試料)だとグラム数万円。
今回使われた成長技術(スーパーグロース法)はグラム量産1万円以下が目標だと。

で、今回報道の技術では手間暇かけてCNTに特殊な2段階の銅鍍金してるから、
おそらく銅線の数万倍以上の単価になるだろう。
52 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 03:13:55.43 ID:MaIF1Lqd
>>50
予想価格 1,000万円/m (最少受注100mより)



12 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 21:23:49.78 ID:rRL2g21V
送電線になるほど太く大量にできないだろ。
むしろレールガンや電磁兵器向き。



17 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 21:43:14.99 ID:BqU42But
Intelが狙うかね?



19 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 22:03:55.37 ID:PCnTMA4O
ケーブル厨の皆さんの御意見を伺いたいところw

ついにオーディオ用純銀と純金を使った高級SATAケーブルが登場

21 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 22:10:48.96 ID:lX5MoUhf
>>19
ほんと電線の話題だと、すぐに出て来るんだなこういうの。



20 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 22:10:05.76 ID:ZGiU6ECK
> デバイスの小型化が進む中で、これまでの材料の配線では流せる電流量が限界に近づいてきている。
ってあるから基盤の小型化、高密度化に対応するんじゃないの?
発熱量も小さくなるだろうし。



22 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 22:18:56.07 ID:VwZA7LfG
取り扱いの容易さや接続性はどうなのか。
LSIに適用するなら任意に配置できて、任意に繋いでも伝導性能の低下が起きにくい必要があるけど。



24 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 22:26:58.49 ID:rZC77d/9
カーボンナノホーン練り混むだけだったら安価大量生産でウホッ?



26 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 22:41:14.35 ID:0iTpQvTZ
導電率=1/抵抗が銅と同じなら当然抵抗も同じわけで、同じ電流しか流れない気がする。



27 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 22:43:28.15 ID:0iTpQvTZ
100倍電流を流すには、電気伝導度が銅の100倍、つまり、抵抗が1/100にならなきゃならない。
電圧を百倍すれば、銅でも電流は100倍流れる?

36 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 00:22:22.65 ID:RW/wttKo
>>27
電流と電圧と電力の違い分かってる?



28 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 22:52:29.85 ID:2/ST7uQz
温度が銅より上がりにくいから、銅でするより高い電圧を気兼ねなくかけれるって事だよ。

30 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 23:05:13.81 ID:0iTpQvTZ
>>28
抵抗が同じなら発熱量も同じ。
放熱性がよく、耐熱性もあるってことかね?
ニクロム線代わりに良さそうだな。



31 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 23:15:03.06 ID:K495rnXI
1KW大のモーターが100KW級になるんだな。

42 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 00:44:56.62 ID:lPxP5ttV
>>31
インバータも容量100倍にしないとな。
58 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 06:27:48.19 ID:jJYKxH26
>>42
冷却にも電力が必要だしな。



32 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 23:22:20.90 ID:Ga1Klv3c
もう超伝導とか必要ないな。



33 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 23:23:57.70 ID:hjwWZmOo
モーターの小型化ができるのかな。



35 :名無しのひみつ:2013/07/23(火) 23:54:49.39 ID:IYApoQ4L
抵抗率が小さくなって大電流対応出来てる訳じゃなくて
温度に対しての抵抗率の変化が小さいのと耐熱性が大幅に向上したから
結果として大電流を流せますよって事じゃないの?

49 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 02:21:31.55 ID:VKOHJZIy
>>35
そういうことみたいだな。
いやいやいやいや、CNTは炭素の結合網で拡散が起こりにくいだけでなく、
弾道伝導で電気伝導度も金属以上に高いってのが常識だろうが。
ただ、それを理想的に作る技術が無いだけで。



40 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 00:44:48.21 ID:z9vv5P1M
これを練りこんだ樹脂でコイルを成型したマブチモーターが
小さいくせに無茶苦茶パワフルとかですか? 発電機なんかもちっこくなるのかな。
半田付けできるといいなあw



43 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 00:47:18.93 ID:2AFFOhle
電気自動車が捗りそうだ。



47 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 01:16:58.09 ID:aNZzgskr
光ファイバいらなくね?

51 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 02:50:17.22 ID:mVFcLFDH
>>47
光ファイバは用途と特性が違うだろ。
あれは、情報を信号で伝達するものであって動力を送るためのものじゃない。
それに、光ファイバーは、昔みたいな単価の高いガラス製からプラスチックの安価な
光ファイバが出てきたから、今後も発展するだろうな。



48 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 01:40:49.21 ID:bP4yQ3s9
スピーカーケーブルに新たなブーム到来の悪寒。

50 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 02:46:59.23 ID:AVnWyHGs
>>48
ナイナイ、あるとしたら電源ケーブル。



53 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 04:20:18.84 ID:KjP68Id1
CPUがさらに小型化できるんじゃないの?



54 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 04:40:24.01 ID:L/tZh2Tc
軍事用ぽいなあ・・・



55 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 05:06:08.47 ID:7tf7IkOw
ソースを見てざっと計算してみた

たとえばAWG28(断面積0.08mm2)の導線はCuでは
6.4kA位流すと特性が変わり一気に抵抗が大きくなる。
これがCNT-Cuでは640kAまで同じ特性で流せる。

ターゲットはおそらく半導体で、プロセスルールが
100nmを切る場合、冷却しても同特性変化により
数100uAの電流しか流せない(と思われる、詳しくない)。
これが数10mAまで流せるようになり、パワー系の
半導体の小型化が可能?

シリコン半導体の抵抗率が大丈夫か気になるとこだが、
1チップでパワー系素子まで乗った半導体が作れたら
グルーロジック素子を省くことが出来るのですごいと思う。

56 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 05:17:05.25 ID:91/Ld9Se
>>55
いままで多少なりとも基板がいったような回路が
電源ラインとかチップに直付け可能になるようなイメージでOK?
59 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 09:47:08.98 ID:WhWWWB/2
>>55
20nmで面積あたりのコストが行き詰まっちゃうらしいし
そういうのに活かせるなら技術としては凄い重要だな。
60 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 10:17:58.69 ID:d7HjpALd
>>55
問題は、ICの微細な配線にこの材料をどうピッタリ埋め込むかだけどな。
アルミなら蒸着すりゃいいんだけどね。
76 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 22:04:59.25 ID:U2Iay3wM
>>55>>35
IGBTとかは最近2万Vの奴ができ初めているんだけど
もっと高圧大電流にもできるのかな?

直流超高圧送電の社会的需要が増加しているし
電車・船・再エネのインバーターも高圧大電流が必要

直流高圧送電は現在は70万Vだけど、
確か分圧して大量の半導体素子を使っているんじゃなかったっけ?
これで素子数を減らせるのかな。
78 :名無しのひみつ:2013/07/25(木) 01:14:11.37 ID:Vqgi+606
>>76
SiCの値段がこれからどうなるかだな。
79 :名無しのひみつ:2013/07/25(木) 09:58:42.52 ID:KJac3MnV
>>78
SiCのパワーFET
信じられん値段なんだが。



57 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 05:46:10.53 ID:81Qur9tj
車の軽量化にも効きそうだな。



62 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 10:53:42.07 ID:U2Iay3wM
モーターに使えるほど曲げられるか? 
ICに埋め込んだり多積層プリント基板に使えるほど薄く固着させ、ひび割れせずエッチングできるのか?
そこら辺を解決できれば、素晴らしいね。



63 :名無しのひみつ:2013/07/24(水) 10:56:30.70 ID:U2Iay3wM
これを見てくれ。
銅は2024年ピークアウト

コメント一覧

1. まとめブログリーダー  2013年07月25日 21:30
微細化待った無しか…
2. 名無し隊員さん  2013年07月25日 21:37
ミニ四駆のターミナルとモーターのブラシ、導線の代わりに使われれば…ゴクリ
3. 名無し隊員さん  2013年07月25日 21:43
金属CNTだけ選択的につくることってできるのかな
それによって性能も値段も変わってくると思うんだけど
4. 名無し隊員さん  2013年07月25日 21:46
オカルトオーディオか……あいつらが浪費してくれるおかげで量産体制が整う訳だな、つまり養分だ。
5. 名無し隊員さん  2013年07月25日 22:00
製造ラインの改善を進めるには養分は必要
6. 名無し隊員さん  2013年07月25日 22:13
原料は激安だから量産化技術が開発されたらすごいことになりそうだな。
7. 名無し隊員さん  2013年07月25日 22:41
被覆剥ぐの大変そうだな
ちょっとでもカーボン部分カッターで傷つけたら電圧下がりそう
それとも高圧とか工場の配線でしか使われないかな
8. 名無し隊員さん  2013年07月25日 22:53
C50とかカーボンナノチューブとかでき始めたころはこんなの何に使うんだろうと思ってたが
やりようによっちゃ巨万の富を築けるどえらい商品に化けるもんなんだなぁ
9. 名無し隊員さん  2013年07月25日 22:57
よく燃えそう
10. あ  2013年07月25日 22:59
カッパ巻きの模型創ろう
11. ぽんた  2013年07月26日 00:01
大電流を流せるという事は、電磁式カタパルトを設計製作するのには好都合!
従来、空母はスチーム式カタパルトが普通だった。
         
12. 22  2013年07月26日 01:13
核融合炉のコイル?
13. ku  2013年07月26日 01:16
インテルは既に電圧レギュレータをCPUにパッケージしてきたけどねぇ。

Ultrabookのアイドル電力消費を100mW以下にするHaswellの省電力技術
pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20130426_597640.html
14.    2013年07月26日 02:25
やる夫で学ぶ放射線の人体に対する影響
http://mamesoku.com/archives/3359777.html
15. ぽんた  2013年07月26日 03:47
 銅の100倍の伝導能力を持つ素材を用いようとも、核融合炉のコイルには無理だろう。
 いくら大電流を流せると言っても、電気抵抗発熱による電力損失が起きる。
 核融合炉のコイルに流す電力は、常伝導型コイルを使う場合、数万軒の家庭に電気を送るのに等しい専用発電所が必要になると言われている。
 核融合炉1基を運転するために、小規模都市に供給している電力とほぼ等しい電力を外部から核融合炉に供給しなければ、常伝導型コイルによる核融合反応が維持出来ない。
 核融合炉は発電が目的なのに、それを実現するために、出力と同じ程度の電気をコイルに流すための発電所が別に必要なんて、矛盾している。
 この矛盾を解消するために超伝導コイルが使われる。
 核融合炉の超高温のプラズマを拘束するための磁場が欲しいのだから、一度流したら電気抵抗が無いために永久に流れ続ける超伝導コイルが望ましい。
 超伝導コイルを冷却するための装置の電力も必要だけど、常温超伝導が実現したら、冷却電力が不要となる。
         
16. あ  2013年07月26日 06:27
はよ実用化しろよ
17. あ  2013年07月26日 06:35
アルファがベータをガンマしてカッパらってイプシロンした
さて、なーんだ
18. ぽんた  2013年07月26日 09:52
【αβγκεの謎解き】

 αアンポンタンの先生はβ勉強をγ頑張って生徒に教えるよりも、お金をκカッパらって戦後生まれのε“慰安婦”と遊ぶ。
19. 名無し隊員さん  2013年07月26日 17:55
そのうち技術改良・大量生産されてウマウマだな。
未来的に言えば宇宙で生産した電気を、
軌道エレベーターを使って地上に送電出来る!
20. 名無し  2013年07月26日 20:44
何言ってるのかほとんど分からんが、
パトレイバーが実用化されるならぜひ頑張って欲しい
21. 名無し隊員さん  2013年07月26日 21:16
リニアのコスト下がらないかな。
22. 名無し隊員さん  2013年07月27日 22:07
CNTって、カーボンナノチューブのことなんだね。
23. 名無し隊員さん  2013年08月17日 11:49
春巻きと同じだろ

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