グラフェンとは?
ぐらふぇん
グラフェンとは、炭素原子が六角形の格子状に並んだ1原子層の薄さのシート状物質で、優れた電気・熱・機械的特性を持ちます。
グラフェン(graphene)は、炭素(C)原子が正六角形のハニカム構造に並んだ、原子1個分の厚さ(約0.34ナノメートル)しかない二次元シート状の物質です。鉛筆の芯に使われる黒鉛(グラファイト)をシート1枚だけ剥がしたものと考えることができます。
グラフェンは様々な卓越した特性を持ちます。
- 電気伝導性:常温で電子が非常に高速に移動でき、銅を超える電気伝導率を持つ
- 熱伝導性:ダイヤモンドをしのぐ高い熱伝導率
- 強度:同じ厚みの鋼鉄の約200倍とも言われる引っ張り強度
- 柔軟性・透明性:薄くて折り曲げ可能で、可視光をほぼ透過する
グラフェンは2004年にアンドレ・ガイムとコンスタンチン・ノボセロフが粘着テープを使った手法で単離することに成功し、2010年にノーベル物理学賞を受賞したことで世界的に注目されました。
応用研究は非常に活発で、次世代半導体・フレキシブルディスプレイ・高性能バッテリー・センサー・複合材料など幅広い分野での実用化が期待されています。ただし大面積での高品質合成や量産コストの低減が今後の課題です。
使い方・例文
「グラフェンは次世代の半導体材料として研究されている」「スマートフォンの電池にグラフェンを使うことで充電時間を大幅に短縮できると期待されている」のように、最先端材料科学の文脈で登場します。
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