ゴムのように柔らかく金属のように熱を伝えやすい素材、できました!

ゴム複合材料の外観(産総研提供)

産業技術総合研究所と東京大学の研究グループは、ゴムのように柔らかく金属のように熱を伝えやすい性質を兼ね備えた複合材料を開発した。筒状炭素分子「カーボンナノチューブ(CNT)」など2種類の繊維状炭素と、ゴムの原料となるネックレス状の高分子を合わせ実現した。曲げ伸ばし可能な電子デバイスの熱層間材や放熱シート、放熱板などへの応用が期待される。 研究グループは、プラズマによる表面改変技術を利用。高分子への分散が難しかった繊維状炭素の分散性を向上させ、カーボンナノファイバー(CNF)やCNT、環状分子「ポリロタキサン」を含むフィルム状の複合材料を作った。高い熱伝導性と柔軟性を併せ持つことを確認した。 得られた複合材料を電子顕微鏡で観察。きれいに並んだ大きなCNFに小さなCNTが巻き付き、CNFの間をつなぐように分散していることが分かった。少量のCNTがCNF同士をつなぐことで材料全体に熱伝導のネットワークができ、高い熱伝導性を実現したと考えられるという。 次世代の熱伝導性フレキシブル材料として、CNFやCNTの複合材料の開発が進められている。CNTの熱伝導率は高いが、CNFを多く添加すると複合材料の柔軟性が失われるなどの課題があった。成果は国際科学誌コンポジッツ・サイエンス・アンド・テクノロジーに掲載された。

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