割れないスマホに透明なソーラーパネル 驚異の新素材グラフェンとは

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グラフェンとは何か?

誰もが使ったことのある鉛筆。その芯はグラファイトという炭素の塊からできています。
2004年にある研究者がこのグラファイトの薄片をセロハンテープに貼り付け、剥がすという動作を繰り返すことで偶然にも発見されたのがグラフェンです。炭素でできた非常に薄いシート状の物です。理論的には不可能だと言われていたにも関わらず発見されてしまったグラフェンは、その構造が化学的にかなり安定で欠陥と呼べるものがほとんどありませんでした。それ以降すぐに研究が活発化し、発見したガイムとノボセロフは2010年に発見からわずか数年という異例の速さでノーベル物理学賞を受賞しました。

グラフェンの特徴

グラフェンは非常に薄く、原子一個分の厚みしかないため2次元とみなすことができます。そのため他のどんなものよりも薄く、また透明です。その一方で、ダイヤモンドよりも炭素同士の結合が強く、平面内ではダイヤモンドより強い物質と考えられています。
さらに、電気伝導、熱伝導ともにトップクラスとまさに夢のような物質です。

何ができるのか

グラフェンによって何が変わるのか。身近な例ではスマートフォンでしょう。外を歩いていると画面が割れたスマートフォンを使っている人をよく見かけます。透明で頑丈、電子の移動度も高いグラフェンを使えば、より頑丈で精度も良いタッチパネルを作ることができます。さらにディスプレイだけでなくスマートフォンの内部の部品までグラフェンを使えば、今よりもずっと価格が低くなることも考えられます。また、太陽電池への応用も期待されている分野です。グラフェンは柔軟性もあるため、今までよりも形の自由度が広がり、設置に場所を選ばなくなります。透明で強度が高いことから窓そのものを太陽電池にしてしまおうという研究もあるようです。
グラフェン、まさに夢の素材ですね。数十年前にカーボンナノチューブが発見された時も同じように盛り上がり、失速してしまったようですが、それよりも普及する可能性は高いと言われているようです。
たしか少し前に韓国のサムスンがグラフェンをディスプレイに応用したスマートフォンを開発したという記事もあったと思います。
安価で丈夫で高性能なスマートフォン、ぜひ早く実現してほしいですね。
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