中国清華大学、軽量かつ強靭なカーボンナノチューブ由来の繊維を開発 39
ストーリー by hylom
結んだらそこで切れるんだろうなあ 部門より
結んだらそこで切れるんだろうなあ 部門より
taraiok曰く、
北京の清華大学の研究チームが、カーボンナノチューブ由来の非常に強靭な繊維を開発した(nzherald.co.nz、Slashdot)。開発者らによると、この繊維1立方センチメートル(1.6グラム相当)で「象160頭」に相当する800トン以上の重量を支えることができるという。
軽量かつ強靭な繊維の利用方法としては軌道エレベータがあり、軌道エレベータでの利用には30,000km以上の長さと7ギガパスカル以上の引っ張り強度が必要となる。このカーボンナノチューブ繊維は80ギガパスカルの引っ張り強度があるが、現在実現しているカーボンナノチューブ由来の繊維は最長70cmほどとのことで、その点ではまだ課題があるようだ。
また、軍事分野での利用も検討しているという。カーボンナノチューブを使ったフライホイールではリチウムバッテリの40倍のエネルギー密度を持つことが可能になると期待されており、高性能の蓄電システムと供給システムが求められるレールガンやレーザーキャノンなどの実現に繋がる可能性がある。とはいえ、フライホイール用途でも数キロメートルの長さのカーボンナノチューブが必要となるため、こちらも実現にはかなり時間が必要だと思われる。
いつ実用化されるんだ? (スコア:1)
夢の高強度材料カーボンナノチューブ繊維はもうお腹いっぱいな感じが…。
Re:いつ実用化されるんだ? (スコア:1)
実用向け長尺CNT製造法確立のニュースって来てたっけ?
それが来るまではブレイクスルー待ちで当分実用化はないよ。
短いサンプルは作れるからCNTを材料とした応用に関しては研究が進んでいるけど、そっちのニュース見てまだかまだかって言うのはズレてるわ。
Re: (スコア:0)
傲慢なバカがわざわざ技術ニュースに食い付く意味って無いよね
実用化されてから享受するだけなんだから
Re: (スコア:0)
>このカーボンナノチューブ繊維は80ギガパスカルの引っ張り強度があるが
これは欠陥のない構造に対する理論値なのでこれを根拠にエレベーター構築を議論されても夢のまた夢ですね。
「カーボンナノチューブを使ったフライホイールではリチウムバッテリの40倍のエネルギー密度を持つ」 (スコア:0)
ぜひスマホの電池にも利用してほしい。
充電するにしたがって「ヒイィィィィィィン」と甲高い音を発するようになる
スマホなんて胸熱。
(実際は音が出るようなロスがあっては、バッテリーとしてモノにならんが)
Re:「カーボンナノチューブを使ったフライホイールではリチウムバッテリの40倍のエネルギー密度を持つ (スコア:1)
シースルー筐体でホイールが回転している様子が見えるといいな(わくわく
Re: (スコア:0)
筋トレしないと、すばやく電話を取れないな。
# 地球ゴマのように、どこでも自立するスマホとか、
# リアクションホイール的に使って自動追尾とか考えてしまった。
Re: (スコア:0)
強烈なジャイロ効果でポケットから飛び出さないかな。スティール・ボール・ランみたいに。
Re: (スコア:0)
あれはジャイロ効果とは違うものだろ・・・
Re: (スコア:0)
ジャイロ効果で自立する、スタンド要らずのスマホとかあると良いよね。
フライホイールは1mぐらいでも作れる? (スコア:0)
カーボンナノチューブを使ったフライホイールというと、JAXAの野田司令が大昔に自身のホームページでロケットに使えないかと計算したものを公開されているのですが、そちらでは
研究報告16 カーボン・ナノチューブ・フライホイール [fc2.com]
と、1メートルでも何でもある程度の長さがあるものが用意できれば、エネルギー源として実用化できると書かれていました。今回の記事だと、確かに
と書かれているのですが、1メートル程度では難しいのでしょうか?
(それとも、両者は何か前提条件が異なる???)
Re: (スコア:0)
>1メートル程度では難しいのでしょうか?
そこに書かれているのは理想的なリングなので、今回のような繊維で作ろうとするとリング状にするための接合部で破断するような気が。
ついでに言うと、軽いもので十分なエネルギーを貯めようとすると回転半径を大きくするか角速度を大きくしないといけなくて、前者はファイバーの長さが短いと無理、後者は速くすればするだけ工学的な難易度が上がります。
Re: (スコア:0)
研究報告を見た感じ、実際に作るとなると、軸にどうやって固定するかの視点が抜けて居るように思います。
CNTが耐えれても、固定する部品が吹っ飛んだら使い物になりませんので。
切らないで繊維そのままだと、そろばんの珠みたいな形になるしかないのでは。
織ろうとしたら長さがないと厳しいでしょうし。
あと、軸に固定できても、ロケットの場合はジャイロ効果に伴う軸受けに掛かるストレスとかエネルギーの入出力方法も抜けてますね。
ちなみにCNTではありませんが、CFRP製の巨大フライホイールなら3年前に動き始めてます。 [hardware.srad.jp]
Re: (スコア:0)
ここではエネルギーの開放は熱でいいので潰せばなんとかとか言うノリじゃなかったっけ
軸も通す気なんかない
ワッカがその場で回ってくれぐらい
どやってまわすかも考えてない
元々理屈だけの話ですからまぁ
Re: (スコア:0)
そのページ冒頭の注意書き、今でもある程度有効で、Firefoxなら数式フォントはOSに含まれているものだけで(少なくともWindowsでは)十分きれいに表示されるようだが、Firefox以外では数式がまともに表示されない。
個人的にはFirefox使ってるからいいんだけどMathJaxあたりに置き換えないのかな
また、軍事分野での利用も検討しているという。 (スコア:0)
あのヒステリックな日本の学者やら有識者は反応しないの?
Re: (スコア:0)
自国のことでもないのに?
ツッコミ入れるくらいならともかく、目くじら立てる理由は無いけど?
Re: (スコア:0)
中国の脅威を煽る方々のことでは
;; 有志以来ずっと脅威のはずので今更感はある
Re: (スコア:0)
ヒステリックな人達は知らないけれど、上等な炭素繊維は戦略物資です。日本は割と優位な位置に居ましたが、このニュースを聞いて詳細な情報収集のために忙しくしている処はあるでしょうね。
Re:1万分の1軌道エレベータ (スコア:1)
ケーブル的なものだから座屈には弱そう。
ただ将来も将来、軌道エレベーターが手軽に作れるようになれば、超高層ビルはその手法で建てられる。
地球に建ってる建築物というのは地盤に支持されているのだが、それが耐えられる重さというのは限度がある。
要は巨視的には浮力で浮いてるようなもんだからな。
加えて下から支えると座屈が起きる。
後、地面に繋がってるから地震が起きる。まぁ風荷重の方が大きかったりするし大した問題でもないが。
軌道エレベーターで上から引っ張れば座屈は怖くないし、日照を無視すれば高さの限界もない。
ラピュタみたいに空に都市を浮かせることもできるし、緩やかに移動させる事だってできる。
適当な高度で構わないから地球より重力の重い星やガス惑星にも住める。太陽系内で地球より重力のある星は少ないが。
将来的には地球の都市のありさまを変えるはず。
正直コルサントのような星なら軌道エレベーターでビルが林立してる方が自然だと思う。
似たような将来あり得る建材としてはダイヤモンドとかが言われてるね。
極端な安価になれば高層ビル向き。
Re:1万分の1軌道エレベータ (スコア:2)
「軌道エレベーター」というスーパーテクノロジーがあるなら高層ビルみたいなローテクなものは使ってないのでは?技術と製品のアンバランスさがなんか18世紀に想像された「蒸気で動く馬で引く馬車」みたいなノリを感じる
Re:1万分の1軌道エレベータ (スコア:2)
鉄筋コンクリート造があっても木造は使われてますよ。要は用途とコスト次第じゃないですか。
Re: (スコア:0)
赤道上にしか作れないですけどね…
Re:1万分の1軌道エレベータ (スコア:1)
「北海道に宇宙港を作る構想が立ち上がる」のストーリーにも言及がありますが、軌道リングから吊り下げるかたちで作ることができます。
2本の軌道リングをたすき掛けにして歳差運動をコントロールすることで地球の自転に同期させることが可能で、任意の地点にエレベーターをおろすことができます。
Re: (スコア:0)
究極的にはダイソン球のようなものを作ればいいのかな。
球殻から好きなように吊り下げればOK。
Re: (スコア:0)
アンカー打てるなら南北2ヶ所に松葉型に建てられないかしら
Re: (スコア:0)
衛星軌道のステーションから空中都市をぶら下げるとして、赤道上空では偏東ジェット気流が吹いているのでその影響を受け続けるよね。
それによって減速されるエネルギーの分を何かで補わないといけなくなるんじゃないかな。
#減速であってる?
移住 (スコア:0)
どうしても宇宙エレベーター(軌道エレベーター) が要るなら地球よりも小さな星、
月なり水星なりをテラフォームして移住の上、そっちに建てた方が早い気がするなあ
Re:移住 (スコア:1)
月や彗星における対月・対水星同期軌道って、どれくらいの距離?
月の場合、地球に同一面を向け続けてるから38万kmになるのかな
Re:移住 (スコア:1)
あ、そか。 月の場合には地球との重力の釣り合いが取れる場所+引っ張り力のためのアンカーを置く場所まで伸ばしておきさえすればいいだけなのか。 恥ずかしい。 アンカー位置をコントロールするのに、相当の手間は掛かるだろうけど。
Re: (スコア:0)
どう考えてもテラフォーミングのほうが圧倒的に大変。
言うまでもないが「地球の資源は一切使わない」縛りで頼むぞ。地球が住めなくなるくらい資源をつぎ込んだ挙げ句失敗じゃ目も当てられない
Re: (スコア:0)
そんな縛りつけたら地球とコロニー間で戦争になるぞ
Re: (スコア:0)
地球のような深い重力井戸の底から宇宙に出るのに軌道エレベータが有望なのであって、重力の小さな衛星や惑星ならレールガンくらいで十分かと。
それから軌道エレベータに静止軌道が必須という訳ではないけれど、自転の遅い月や水星からみた静止軌道はとても遠い。(月から見た静止軌道上に地球がある)
Re: (スコア:0)
井戸から出るのは貞子さんに任せよう
Re: (スコア:0)
貞子さんはTVのディスプレイから出るイメージだったが、そういえば元々は井戸から出るんだったけ。
2重スリット実験のように、両方通って来る?
Re: (スコア:0)
それ貞子じゃなくて、量子。
Re: (スコア:0)
よしわかった。
まず月面都市を建設するため、大量の物資を地球から軌道上に運び上げる軌道エレベーターを作ることにしよう。
水星は、まず太陽からの強烈な熱と放射線に耐えられる人類が誕生するまで延期でいいかな。