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その厚みはわずか”原子1個分” 世界でもっとも薄い「電球」、韓国の研究者とコロンビア大学によって発表

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技術

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1: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 18:36:47.67 ID:???.net
史上最薄の「電球」が誕生、厚みは原子1個分 | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/061700147/


01 (1)
発光するグラフェン。米国と韓国の研究者チームによる発見を表現したイラスト。(ILLUSTRATION FROM YOUNG DUCK KIM, COLUMBIA ENGINEERING)


 電球がまたひとつ大きな進化を遂げた。厚みが炭素原子1個分で、最高レベルの強度を持つシート状の物質「グラフェン」を使った光源が誕生したのだ。

 純粋な炭素からなる物質から、柔軟性が高く透明な光源を作ることに成功したのはこれが初。将来的には半導体チップの電子回路の代わりに光を利用する技術の開発も期待されており、これが実現すればコンピューターも大きく変貌するかもしれない。

「われわれが作りだしたのはいわば世界でもっとも薄い電球です」と、論文の共著者である米コロンビア大学工学教授のジェームズ・ホーン氏は語る。今回の成果は、韓国の研究者と米コロンビア大学のチームによって、6月15日に学術誌『Nature Nanotechnology』のウェブサイトに発表された。

 日進月歩の電球の世界において、今回の発明はひときわ注目に値する。トーマス・エジソンが百年以上前に発明した白熱電球は近年、人々の生活から姿を消しつつあり、市場の需要は、エネルギー効率がはるかにすぐれた電球形蛍光灯やLED(発光ダイオード)に移っている。(参考記事:「ノーベル物理学賞、青色LEDの革命」)

 企業も新製品を続々と投入している。米ファイナリー・ライト・バルブ社は、電磁誘導の技術を応用して、エネルギー効率が高く暖かみのある光を放つ「アカンデセント」という電球を開発した。また、米アルキル社は、バックライトが不要なポータブル有機EL照明を販売している。

 さらに今年後半には、従来のLEDよりも寿命が長くエネルギー消費の少ない、グラフェンでコーティングされたLEDが発売される。これは英国のマンチェスター大学が開発したものだ。この製品はしかし、純粋な意味でのグラフェン電球ではない。

「こうした製品では、周辺部の熱を逃がしやすくするためにグラフェンを利用しています。われわれの研究が実現したのは、グラフェン自体からの発光です」と言うのは、今回の研究のリーダーを務めたコロンビア大学の博士研究員キム・ヤンダック氏だ。(参考記事:「アメリカで激化するLED電球開発競争」)

 グラフェンが発光することにキム氏が気づいたのは4年前のことだ。非常に軽量かつ鋼よりも固いグラフェンという物質は2004年に発見されたばかりだった。キム氏には、発光が起こる理由がまるでわからなかったという。

 彼のチームは、グラフェンの小片を含むフィラメントに電流を流すと、可視光を生み出すのに十分な2500℃以上の高温になることを発見した。しかも、フィラメントに接続された金属の電極は高温になっても溶けなかった。グラフェンは高温になると熱をほとんど伝えないため、中央のごく狭い範囲の外に高熱が伝わらないのだ。対して、きわめて細い金属線を使うと、これほどの高温に耐えられない。

 彼らの研究には、エジソンが手がけた白熱灯開発との共通点がある。
「エジソンは最初、電球のフィラメントに炭を用いていました。われわれもまた、同じ炭素という素材に戻ってきたわけです。ただし今回使っているグラフェンは、純粋な炭素からなり、原子1個分という究極の薄さですが」。
論文の責任著者のひとりで、韓国ソウル大学校の物理・天文学教授のユン・ダニエル・パーク氏は述べる。
(参考記事:「ノーベル賞を受賞しなかった10大発見」)

「チームはこの技術の商品化を目指しており、5年以内にはグラフェンを使った柔軟性のある透明な光ディスプレイが登場するだろう」とキム氏は言う。

 また、インテルとIBMはすでにコンピューターのチップに光を組み込む難題に取り組んでいるという。みずからの研究を生かしたこの技術が、10年以内には商品化を達成するとキム氏は期待を寄せている。

文=Wendy Koch/訳=北村京子



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5: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 18:51:01.05 ID:WHxtDsgF.net
>>1
 グラフェン論理・精製でノーベル賞をすでに受賞されたAndre Geim & Konstantin Novoselov両博士
 がすでにおり、この技術応用改良でのノーベル賞受賞は無いだろうよ。
img_5f1ada4034ed7464a21d3ffb1bf510bb101472


6: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 18:52:52.25 ID:3w+AoyeL.net
高い耐久性、低い生産コスト、消費電力が少なくならないと意味なしw


10: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 18:58:54.52 ID:UNpB2DSx.net
遂に韓国最初の自然科学ノーベル賞かな


12: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 19:18:57.17 ID:6xOt5DOm.net
くっそ高いなら意味無し


20: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 20:58:14.88 ID:OlHsChfC.net
>グラフェンの小片を含むフィラメントに電流を流すと、可視光を生み出すのに十分な2500℃以上の高温になることを発見した。
うーん、これで三原色とか出せるんだろうか?
それに2500度ってすごい高温だけど効率は大丈夫なのかな


23: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 21:30:25.28 ID:YclpAPdO.net
光源としては寿命が短そう


24: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 22:02:43.64 ID:91l5n882.net
エネルギー保存則というものがあってだな


27: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 22:40:06.03 ID:5N6p6SQu.net
これ論文見ると真空中で測定してるしマジで「電球」だろ
これで柔軟性のあるディスプレイ作るならディスプレイごと真空中に入れるしか無いなww

28: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 22:53:18.78 ID:ydeDHXzL.net
>>27

なんだ・・フィラメントかw
fea58cd0

29: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 22:55:47.71 ID:dW9+tR7f.net
この技術で、さらに薄いテレビができるのか?
どうでもいいな


32: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 23:10:43.42 ID:TtTNK2nh.net
2500度程度まで上げないといけないのならディスプレイは難しいんじゃね?

あと、LEDより発光の効率高いのかな…省エネじゃなきゃあまり活用はされないかと。


33: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 23:20:27.30 ID:2sTQ6nRm.net
面白い!
だけど全く実用的ではない

・エネルギー効率が低すぎる
・赤色のみ
・寿命が短い(完全な真空封止は困難、熱膨張で素子周囲にストレス)


34: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 23:21:37.70 ID:VmY6HbBq.net
なんかすげーと思ってよく見たら

電球とまったく同じで電力がほとんど熱になるんじゃねーかw


39: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 23:39:03.77 ID:bpzrcAsK.net
バーベキューで使う炭にエネルギー(熱)を加えると赤く光る
というだけの話じゃないの?


41: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/18(木) 23:48:44.38 ID:wlK+pvIU.net
LED電球のような強い明るさではなく
フィラメント電球のような温かみのある明るさならば
そっちを使いたいと思う人は多いんじゃね?
20141010193717


43: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/19(金) 00:23:22.39 ID:EkR/q2vq.net
それ以前にグラフェンって量産できる様になったん?


48: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/19(金) 01:27:37.16 ID:3M7DrE8U.net
>>実現すればコンピューターも大きく変貌するかもしれない
これが理解できない。コンピューターと何の関係があんの?

55: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/19(金) 03:03:37.73 ID:QJX5P/SJ.net
>>48
> 将来的には半導体チップの電子回路の代わりに光を利用する技術の開発も期待されており
って書いてあるだろ。光コンピュータの発光源としてだろ。


52: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/19(金) 02:30:59.54 ID:XnID6Ilv.net
熱で光るなんてもんが光コンピュータに使えるわけねーだろ


63: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/19(金) 05:59:03.61 ID:MbcEbe7m.net
光ることよりむしろ中央部分以外に熱が伝わらないことの方が面白かったんじゃないのか


65: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/19(金) 07:32:59.16 ID:0AH9slx6.net
LEDは目に刺さるような光だすからなあ
いつか大量失明で追求される日がくるかも


78: (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊 2015/06/19(金) 12:20:38.13 ID:RFZjqacv.net
ワシントンポストの記事を見たら、この研究はイギリスが最先端を走っていて
マンチェスター大学に巨費を投じた研究施設を作っているらしい。

To speed up that process, Britain has been pouring tens of millions of
dollars into graphene since 2010, and the University of Manchester has
even re-branded itself as “the Home of Graphene.
” A gleaming new $90 million structure on campus – the National
Graphene Institute – hopes to become the new hub for the commercialization
of graphene, filled with 35 companies and 200 researchers.

この研究成果を利用して世界中で実用化による利益をあげようと多くの会社ができているが
その中に、中国や韓国の会社がある。と書いてある。
Not just in Britain but also around the world, where graphene has
attracted significant interest in both South Korea and China.
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この記事へのコメント

2015年06月20日 16:38
韓国ってだけで否定から入る
これってどうなの?
名無し隊員さん
2015年06月20日 16:43
※1
な。自分の小ささを露呈してるようなもんだよね。

日本は3Dプリンタなどを初め、発明したのに商品化と特許で失敗した。
そのため3Dプリンタの利権は今ほとんどアメリカがもってる。

こういう技術は発明当初はどう考えてもコストや汎用化の問題がでてくるが
アイディアや努力でコストを抑えれば、莫大な富が手に入るケースが多い。

韓国ガーとかって理由だけでチャンス捨てるのは愚か者がすること
名無し隊員さん
2015年06月20日 16:44
どういう用途で使うの?
まとめブログリーダー
2015年06月20日 16:45
うん、でも「maid in」で価値語れることもあるように、韓国が関わってることで胡散臭さ3割増しには感じる。
2015年06月20日 16:46
※2
はぁそうですか
まとめブログリーダー
2015年06月20日 17:03
販売すること不可能やな
名無し隊員さん
2015年06月20日 17:03
※5
工作が上手くいかないのが辛いの?ネトウヨさん
ななし
2015年06月20日 17:16
実用化出来ればノーベルもありえるかもしれない。が、無理だろうなぁ・・・
名無し隊員さん
2015年06月20日 17:19
厚みが原子一個分というのは凄いことなんじゃないの?
原理的に電球ってことだから電気エネルギーの殆どが熱エネルギーに変わってしまうってことか。
省電力が追求されている薄型ディスプレイの用途よりも、ナノテクノロジーでの応用を考えた方が可能性がありそうな気がする。ナノマシーン加工用の電気メスとかww
まとめブログリーダー
2015年06月20日 17:23
原子は原子でも大きさ様々だけど、グラフェンだから炭素原子1個ぶんなのな。
これ本当ならカーボンナノチューブにも応用できないかね。グラフェン筒状になってるだけだし。
a
2015年06月20日 17:27
そうやってなんでもないコメントに噛み付いてる時点で自己紹介してるようなもんですよ、サヨクさん(笑)
名無し隊員さん
2015年06月20日 17:27
ノーベル賞は貰えないだろうがギネスになら載せられる研究かもしれん
が、実用性はあまり無さそう、続報は期待しないでおくわ

※8
電球のフィラメントに新素材を使ってもノーベル賞は貰える筈も無い
a
2015年06月20日 17:31
ようは電球のフィラメントをすごーく薄く横に並べてるってことだろ
これじゃ、完成したのは真空室分のでかい電球だな...
名無し隊員さん
2015年06月20日 17:34
※11
自己紹介おつ
名無し隊員さん
2015年06月20日 17:39
「韓国じゃやってらんねー」って悟った韓国人が
アメリカの大学に来てプロジェクトに参加してた、ってだけだからなwwww
2015年06月20日 17:52
まーたキムチが割り込んできたw
名無し隊員さん
2015年06月20日 17:55
※7
ネトウヨって何?ネトサヨさん
ななし
2015年06月20日 18:11
付け替える時に握り潰しそう
名無し
2015年06月20日 18:19
マジレスするとグラフェンの厚みは炭素一個分ではない
j
2015年06月20日 18:28
画像が絵だぞw
名無し隊員さん
2015年06月20日 18:45
んーまぁ温度が温度だけに周辺に与える影響考えたらコンピューター関連は難しいかな
それなら電力の直接光変化率が高く熱を発生しないLEDでとなっちゃうもんね
グラフェンの量産化ができれば照明用として需要も出てくるかもしれないけど
結局電力とか耐久性とか考えるとLEDになるような気がするなぁ
これも有機EL照明も何らかのもう一段の革新的なブレイクスルーでもないと
実用化って意味ではまだまだだと思う
名無し
2015年06月20日 19:32
アジア系はホントすごいものを作る天才だな
名無しさん
2015年06月20日 19:44
原子一個分のものなんてよく作れたな
しかもよく形を保ってられるな
2015年06月20日 19:50
韓国とって...あーあ。
韓国人がその研究に限りなく少ししか関わらなくても韓国人の実績になる

韓国人と関わるな
名無し隊員さん
2015年06月20日 20:28
スレタイに韓国を入れると、分別のない人々が寄って来るから避けたほうがいいかもわからんね
まとめブログリーダー
2015年06月20日 20:33
光ったってだけでスペクトルの情報が出てないのがなんともな…
青色LEDは、難しかった短波長発光を実現したから凄いもので、使える波長特性を持ってるかどうかが知りたいね。
表面温度2500度って天文学のスペクトル分類だとギリギリ近赤外抜けて可視光にはやっと届くかって温度みたいだけど。
名無し隊員さん
2015年06月20日 21:40
かの国の人と言うだけで否定するのはどうかと思うが、過去にやらかした例が多すぎるからそう思われるのは仕方が無いと思うよ。
まとめブログリーダー
2015年06月20日 22:12
日本にもゴッドハンドやおっぼが居るからなあ、お隣さん笑えんわ
名無し隊員さん
2015年06月20日 22:20
ミクさんの服や袖やブーツについてる発光機構
に使えるんじゃないかな
ハインフェッツ
2015年06月21日 01:12
要はエジソン時代の炭素フィラメントのすごくちっこいやつの話でしょう?

…炭素フィラメントはタングステンと比較してすぐに昇華して切れちゃうという致命的な欠点があったから市場から駆逐されたんですが。

せめて、グラフェンに欠陥だの化学修飾だの入れた結果バンドギャップが云々で高効率のナノ発光ダイオードになるとかいうネタが出てきてから騒ぎなさいよとしか。
名無し隊員さん
2015年06月21日 01:27
もうヒーターにでもしたらいいよ
あまり意味ないけども
名無し隊員さん
2015年06月21日 01:49
うっすい電球かと思ったら違うのか?よくわからないな
まとめブログリーダー
2015年06月21日 08:41
液晶に使うのはこれを光源としたものではなく大きなグラフェンのことでは?樹脂のフィルムの代わりにグラフェンを使えば、より薄く頑丈になるわけだし。そうすればかみ
名無し隊員さん
2015年06月22日 01:29
私ファンウソクですが
ありまぁす!