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2023 年度 実績報告書

カーボンナノチューブ同期振動の解明と応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K04817
研究機関山形大学

研究代表者

佐野 正人  山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 客員教授 (40344816)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード同期振動 / カーボンナノチューブ / 分散
研究実績の概要

液中に分散したカーボンナノチューブ(CNT)が、ある条件下で、自発的に同期振動する様子が蛍光顕微鏡観察により確認された。溶媒は蛍光色素(ローダミンb)の界面活性剤(Triton-X)水溶液であり、同期周波数はおよそ20Hzである。本研究は、そのメカニズムを明らかにすることにある。
これまでの研究で、同期振動は外部からの振動に無関係であること、非線形数理理論のKuramotoモデルで記述できること、および、液中の複雑ネットワークの熱運動が関与していることを明らかにしてきた。同期におけるフィードバック機構として、色素吸着やワンデルワールス力による動的な可変接合を持ったCNTネットワークを提案した。
最終年度は、同期周波数の制御に挑戦した。界面活性剤濃度やCNT濃度を変化させたところ、20Hz以外にも16Hz付近にピークを観察できた。しかしながら、16Hzピークは予測できない状況で発生し、「制御」は達成できなかった。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Synchronized Oscillations of Carbon Nanotubes Dispersed in Solution2023

    • 著者名/発表者名
      Makoto Fukumoto, Ryunosuke Akai, Yume Yoshida, Shin-nosuke Sakuma, Hayato Ono, Rintaro Mori, Masahito Sano
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 4522

    • DOI

      10.1038/s41598-023-31813-3

    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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