| 研究課題/領域番号 |
18K04894
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
松田 和之 神奈川大学, 工学部, 教授 (60347268)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | ナノ細孔 / カーボンナノチューブ / 水分子 / 誘電体 / ナノチューブ / 水 / 極性分子 / ナノカーボン |
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| 研究成果の概要 |
ナノメートルスケールの細孔内部の分子集団はバルク状態とは異なる特異な振る舞いを示すことが知られている。本研究では単層カーボンナノチューブの内部空洞に極性分子である水を吸着させ、その構造と誘電物性を電気伝導度測定、原子間力顕微鏡観測、核磁気共鳴、x線回析、分子動力学シミュレーションの手法により調べた。平均直径が1.4, 2.0 nmの単層カーボンナノチューブで作製した各フィルム試料において、水吸着により電気抵抗の減少が室温で観測された。また、一軸加圧により扁平化させたカーボンナノチューブ内部では、プロトンが秩序化したリボン状の氷が形成されることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノメートルスケールで構造が制御された物質は、これまでにない機能を発現させることが可能である。本研究では直径が数nmの単層カーボンナノチューブに極性分子の一種である水を内包させることで、そのフィルム試料の電気抵抗を変化させたり、扁平化ナノチューブ内部で形成される氷はその構造に依存し、誘電特性が変化することが示された。これら性質を利用した新規デバイスの開発につながることが期待される。
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