【公開日：2025.07.31】【最終更新日：2025.07.31】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22MS1026
利用課題名 / Title
自己組織化によるカーボンナノチューブの自在配列手法の構築
利用した実施機関 / Support Institute
自然科学研究機構 分子科学研究所 / IMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
カーボンナノチューブ, 機能性分子
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
安倍 悠朔
所属名 / Affiliation
早稲田大学大学院 創造理工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Supporters in the Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
MS-202：低真空分析走査電子顕微鏡
MS-225：顕微ラマン分光
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
単層カーボンナノチューブ(SWCNT)は優れた機械的・電気的特性を有することから，次世代の機械・電子デバイス材料として注目されている．しかし，SWCNTは分子間力が強い上に水にも有機溶媒にも溶けにくいことから，SWCNTを分離・配列化することは難しく，これが実用化における大きな妨げとなっている．そこで本研究提案ではSWCNTの化学的性質および物理的性質の双方に注目し，SWCNTを分離・配列化する手法の開発を目的とした．
実験 / Experimental
まず，可溶化ポリマーを用いてSWCNTをトルエン溶液中で分散した．次に，作製したSWCNT分散溶液をスピンコート法にて成膜することで，自己組織化薄膜を作製した．そして，作製した自己組織化薄膜を自然科学研究機構分子科学研究所の電界放出型走査電子顕微鏡で観察し，薄膜表面構造の評価を行った．加えて，自己組織化薄膜を自然科学研究機構分子科学研究所の顕微ラマン分光装置を用いて分光分析することで，薄膜に含まれる物質の同定を行った．
結果と考察 / Results and Discussion
電界放出型走査電子顕微鏡による観察により，SWCNTが自己組織化により自発的に配列している様子が観察された．そして，配列パターンの構造や大きさの解析により，配列の要因は可溶化剤の導入によるSWCNT間の分子間相互作用の変化であることが明らかとなった． 顕微ラマン分光装置を用いた分光分析により，自己組織化薄膜にはSWCNTが含まれることが確かめられた．また，ラマンマッピングにより，SWCNTの集合体が自己組織化により秩序構造を作り上げていることが明らかとなった．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究の一部は文部科学省「マテリアル先端リサーチインフラ」事業の支援により自然科学研究機構分子科学研究所で実施された．
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Yusaku Abe, Fumiyuki Toshimitsu, Yu Matsuda, “Fabrication and control of carbon nanotube films”, MiPE2022 (2022 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for information and Precision Equipment), August 29th, 2022.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件