グラフェン
グラフェンは炭素の形態の一つです。ダイヤモンドやグラファイトと同様に、炭素の形態（または「同素体」）は、異なる結晶構造を持ち、それによって異なる特性を持つ。グラフェンは、グラファイト、炭、フラーレン、カーボンナノチューブなどの多くの3D同素体の基本的な2D（2次元）形態である。
グラフェンという言葉は、1962年に単層カーボンフォイルを記述したHanns-Peter Boehmによって、グラファイトと接尾辞「-ene」を組み合わせた造語として作られました。グラフェンは、炭素原子とその結合からなるハニカム構造または「鶏の針金」のようなものである。グラファイトは、多数のグラフェンシートを積み重ねたものである。
300万枚のグラフェンシートを重ねてグラファイトにすると、厚さはわずか1ミリしかない。
2010年のノーベル物理学賞は、アンドレ・ガイム卿とコンスタンチン・ノボセロフ卿が「2次元物質グラフェンに関する画期的な実験」で受賞しました。
グラフェンスーパーキャパシタは、可能性のあるアプリケーションの一つです。
グラフェンは、炭素原子からなる原子スケールのハニカム格子です。
酸化グラフェン
マンチェスター大学の国際的なチームが酸化グラフェンの膜を作りました。彼らは、それが多くのガスや液体を遮断するが、水を通すことを示した。アンドレ・ガイム卿は言いました。"ヘリウムガスを止めるのは難しい。ミリメートルの厚さの窓ガラスからでもゆっくりと漏れてきますが、私たちの極薄膜はそれを完全にブロックしています。同時に、水は何の障害もなく透過します。物質は、これ以上奇妙な振る舞いをすることはできません」と述べています。
最新のアイデア
グラフェンの膜は、かなり良い弾幕になるだろう。研究では、原子レベルの厚さの膜は、スチールよりも命中率が高いことがわかっている。研究チームは、グラフェンと1つ以上の追加材料を組み合わせて複合体を形成することが、将来的な方法になるかもしれないことを示唆している。
グラフェン特許
グラフェンの発明により、実用化に向けて多くの特許を取得しています。2013年にはスコアが
- 中国の事業体：2,204
- 米国事業体1,754
- 韓国の事業体。1,160
- イギリスの事業体54
韓国の電子機器大手サムスンは、グラフェンの特許を最も多く取得している企業として際立っている。
質問と回答
Q:グラフェンとは何ですか?
A: グラフェンは炭素の形態の一つで、炭素原子とその結合からなる2次元のハニカム構造あるいは「チキン・ワイヤー」構造を有しています。
Q:グラフェンとグラファイトの関連は?
A: グラファイトは、グラフェンシートが何枚も積み重なったもので、グラファイトを形成するために積み重なった300万枚のグラフェンシートは、わずか1ミリメートルの厚さしかない。
Q: 「グラフェン」という言葉は誰がつくったのか?
A: グラフェンという言葉は、1962年にHanns-Peter Boehmによって、グラファイト（Graphite）と「-ene」という接尾辞を組み合わせた造語として作られた。
Q: 2010年のノーベル物理学賞は、アンドレ・ガイム卿とコンスタンチン・ノボセロフ卿の2人が受賞したそうですが、その理由は何ですか?
A: Andre Geim氏とKonstantin Novoselov氏は、「二次元物質グラフェンに関する画期的な実験」に対して、2010年のノーベル物理学賞を受賞しました。
Q: グラフェンの応用にはどのようなものがありますか?
A: グラフェンの応用としては、スーパーキャパシタなどが考えられる。
Q: グラフェン以外に、炭素にはどのような形態や同素体があるのですか?
A: グラフェン以外の炭素の形状や同素体には、ダイヤモンド、グラファイト、炭、フラーレン、カーボンナノチューブなどがある。
