ナノフロンティアテクノロジー株式会社

研究開発

プロジェクト(1):カーボンナノチューブの分散と切断
ナノフロンティアテクノロジーでは、カーボンナノチューブを分散・切断することに成功いたしました。
 
CVD法やアーク放電法等で大量製造されたカーボンナノチューブは、ナノサイズの一次構造体が凝集した状態が一般的な形状となっています。この状態のまま樹脂、金属、セラミクス、ゴム等に混入する場合
 
(1) 少量の添加では期待する特性が得られない
(2) 凝集部分と分散部分の差異により、均一な特性が得られない
(3) 凝集部分から複合素材の破壊が生じる
(4) 多量の添加により母材特性を失ってしまう
(5) 多量の添加により高価な素材となってしまう
 
などの問題点がありました。
 
複合材料にカーボンナノチューブを使用する場合には、この凝集体を分散することが、優れた性質を引き出すキーとなります。ナノフロンティアテクノロジーでは独自の方法により、カーボンナノチューブを分散させることに成功しました。また、用途に応じて任意の長さに切断することも可能です。
 
従来の分散・切断方法としては超強力超音波やレーザー処理がありますが、長い処理時間を必要とし大量処理には不向きです。またボールミルやビーズミルなどの方法もありますが、ボールやビーズのコンタミが懸念されます。当社では短時間の処理で容易に安価に処理を行うことが可能です
(分散事例)
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(多層CNT処理前)
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(多層CNT処理後)
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(多層CNT処理前)
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(多層CNT処理後)
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(多層CNT処理前)
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(多層CNT処理後)
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(単層CNT処理前)
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(単層CNT処理後)

(切断事例)
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(処理前)
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(処理後)
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(処理前)
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(処理後)

プロジェクト(2):太陽光吸収率98%の集熱板の開発
ナノフロンティアテクノロジーでは、独自の技術で酸化チタンとカーボンナノチューブの複合により、太陽光を効率的に98%取り込む集熱板の開発に成功しました。
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開発された集熱板は幅広い波長域で高い光吸収特性を示しています。
キセノンランプを照射して基盤の温度を測定した結果、光吸収特性と比例して開発品のほうが既存品よりも高い温度を示していることから、既存品よりも多く光を吸収し、熱に変える力が大きいことがわかります。

今後、太陽熱温水器の集熱板、太陽熱発電の集熱部材のほか、廃熱吸収板、黒色体、放熱部材などにも展開していきたいと考えています。

プロジェクト(3):ナノ金属担持
ナノフロンティアテクノロジーでは、分散・切断したカーボンナノチューブを用いて、樹脂、セラミクス、金属など様々な素材と複合して高機能複合材の開発を行っています。その一環としてCNTや各種炭素素材にナノサイズの金属を付着させることに成功しました。各種条件によって付着金属の大きさ、密度を変えることも可能です。電子材料、磁性材料、触媒材料、構造材料など様々な分野への用途展開を目指します。
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(ナノ銀が担持されたCNTのSEM画像)
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(ナノ銀担持カーボンファイバー)
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(カーボンブラック)
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(カーボングラファイト)

プロジェクト(4):カーボンナノチューブの配向・パターニング
ナノフロンティアテクノロジーでは、分散・切断したCNTを用いて樹脂フィルム中に配向、パターニングをすることに成功しました。今後、半導体デバイスや光学薄膜等への応用展開を図ります。
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未処理のままCNTを配向すると凝集したまま配向、または凝集が妨げとなり配向しません。分散処理を施したCNTは一方向に配向しています。
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(CNT配向・未処理)
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(CNT配向・切断処理後)


特殊基盤を使用することにより、任意の場所に配向したままパターニングすることが可能になりました。
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(CNT横配向・パターニング)
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(CNT縦配向・パターニング)


樹脂フィルムだけでなく無機材料やエラストマー中にもCNTの配向は可能です。
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(酸化チタン中に配向したCNT)
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(シリコンゴムに配向したCNT)

今後、下記の分野での応用を検討しており、高機能複合材の開発を目指し大学・企業との共同研究を進めていきます。
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