適当科学ニュース: 【材料】空気密度よりも軽い世界最軽量の炭素素材を開発／独キール大学やハンブルク工科大学のチーム

科学ニュース+板 (43/125)

1：依頼30-182＠白夜φ ★ 2012/07/23(月) 08:17:32.91 ID:??? << 12 33 71 103 105 106

ドイツのキール大学やハンブルク工科大学のチームは18日、空気密度よりも軽い世界最軽量の炭素素材を開発したことを、ホームページで明らかにした。

新素材は三次元ネットワーク炭素構造の検索によって見つけたもので、多孔質の細かい網構造をしている。密度は1立方センチメートル当たり0.2 ミリグラムと、空気(1気圧、20℃の場合)の密度約1.2ミリグラムよりも小さく、これまで最軽量とされたニッケル素材の4分の1ほどの軽さだ。さらに、発泡スチロールの75分の1の軽さながら、95％に圧縮されても元に戻るなど、まるでスポンジのように圧縮や引っ張りに強く、導電性にも優れるという。

“空気のような黒鉛(グラファイト)”の意味から「エアロ・グラファイト」と名付けられた新素材は、ナノウォールやマイクロチューブとしての加工も可能で、電気自動車のリチウム電池や航空機、人工衛星などの軽量化などに役立つかもしれないという。

▽記事引用元　SciencePortal
http://scienceportal.jp/news/daily/1207/1207201.html

2：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 08:20:01.57 ID:jONg/98J << 107

ほっとけば高度何メートル化の上空で漂うってことだな

107：名無しのひみつ 2012/07/26(木) 14:57:54.25 ID:KAZGkcXZ << 109

>>2
構造の中身が真空ならそうなんだろうが、これ空気分子入るだろ。

109：名無しのひみつ 2012/07/26(木) 16:46:32.69 ID:vTxdmuQv << 110 114

>>107
密度が空気より小さいのだが。

110：名無しのひみつ 2012/07/26(木) 19:28:25.18 ID:11mfgUKi << 111

>>109
で？

111：名無しのひみつ 2012/07/26(木) 19:43:53.16 ID:vTxdmuQv

>>110
中身が真空とか必要ないけど？

114：名無しのひみつ 2012/07/26(木) 20:18:08.23 ID:9X4dXTgd << 115

>>109
>密度は1立方センチメートル当たり0.2 ミリグラムと空気(1気圧、20℃の場合)の密度約1.2ミリグラムよりも小さく、
>これまで最軽量とされたニッケル素材の4分の1ほどの軽さだ。

この文面からだとニッケル素材の密度は0.8ミリグラムとなって密度約1.2ミリグラムよりも小さいという
ことになるねえ

ニッケルが空気中で浮くのかねえ

115：名無しのひみつ 2012/07/26(木) 20:20:41.19 ID:vTxdmuQv << 118

>>114
純ニッケルじゃなくて複合素材だからじゃね。
ニッケルにそんな軽量な、特殊な結晶構造があるとは思えないし。

118：名無しのひみつ 2012/07/26(木) 21:10:46.32 ID:Q/eK0xYD

>>115は流石に釣りだな
アホ演出し過ぎてバレバレ

6：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 08:31:38.69 ID:eiWXmw8g << 36

ふわふわの泉？

36：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 13:32:22.94 ID:r72+5zLn

>>6でもう出てたか
まああそこまでの物質にはならんだろうけど

7：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 08:35:47.75 ID:DFT1Gp05 << 37

真空中で計れば空気より比重が軽い、ってだけの話だよな。
空気中では分子の隙間に気体分子が入り込んで、全体として空気より重くなるだろう。
もしそうじゃないなら気密構造の不要な飛行船の誕生だ。

37：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 14:06:12.23 ID:z5dnbb57 << 38 41

>>7
果たしてそうだろうか。仮に隙間に空気の分子が入り込んだとしても、この物質の素材はＣ。
ＣはＮやＯより原子量は小さい。

本来Ｎ2やＯ2があるところに、それより軽いＣに置き換わってるというなら、これは周囲の空気より軽い。
浮くはず。

38：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 14:11:44.52 ID:EbrMWAnr

>>37
C2 分子（謎）なら浮くかもなｗ

41：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 14:50:23.49 ID:wB5XptqT

>>37
密度を考えろ密度を
気体と個体だぞ？

11：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 08:46:46.61 ID:DFT1Gp05 << 64 82

綿が水に沈むのと同じだよな。
以前から疑問なんだが、
・バッキーボールの中に気体分子は入り込めるか
・バッキーボールの比重は空気より軽いか
・バッキーボールは1気圧のもとで形を保てるか
3つともイエスなら、バッキーボールの大量生産でやはり飛行船が作れる。

64：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 21:06:09.88 ID:tn3HZf2p << 66

>>11
・バッキーボールの中に気体分子は入り込めるか
Yes　希ガスや水分子，金属原子は既に入っている．
窒素分子を入れるのは苦戦しているものの，そう遠くないうちに報告されると思う
・バッキーボールの比重は空気より軽いか
No　まぁそりゃそうだ
・バッキーボールは1気圧のもとで形を保てるか
Yes　というか空気中で安定

＞大量生産
フラーレンなら既に大量生産されてるよ
大量生産法が開発されて一気に電子材料などへの応用が進んだ

66：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 21:13:54.39 ID:DFT1Gp05 << 70

>>64
気体の「原子」を入れたバッキーボールが作れる、って話でしょ。
知りたいのは中空のを作った後で気体「分子」が入り込むかどうか。
まあ要するに気密かどうかってこったね。

70：64 2012/07/23(月) 21:37:53.16 ID:9vLWyH8b

>>66
すまん　書き方が変だった
一個目は「多分」Yesとしか言えないな
現時点で窒素分子入ってないし

んで気体分子が「入り込む」ってのはNoだね　「気密」と言って良い
そもそも原子すら入れない
例えばコインを正六角形状に並べると，
真ん中の隙間から何も入りそうもないことがイメージしやすいんじゃないかな

82：名無しのひみつ 2012/07/24(火) 03:37:20.66 ID:a3Ibsut3 << 84 85

>>11
バッキーボールって何？
阪神のピッチャー？

84：名無しのひみつ 2012/07/24(火) 10:30:35.81 ID:qERMfABX

>>82
バックミンスター・フラーの考案した「フラードーム」と同じ構造を持つ
ボール状の炭素分子「フラーレン」の別称。
代表的なものとしてサッカーボールの構造をしたC60フラーレンがある。

85：名無しのひみつ 2012/07/24(火) 12:29:14.06 ID:mXaN+pTK

>>82
鬼畜系といわれるやつじゃんね？

12：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 08:47:11.69 ID:A9T7RZTP << 28

>>1
これ単なる構造物だろ
直方体の辺を針金なんかで構成する物体作れば
平均密度がもっと小さな素材ができる事になる

28：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 10:18:59.54 ID:IZjF6V2y << 34

>>12
エッフェル塔の重さは、エッフェル塔と同じ大きさ分の空気より軽いと聞いたことがある

34：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 12:55:53.42 ID:Ip6CCcEE

>>28
難しい・・・

20：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 09:04:14.74 ID:3DppuJta << 22

水素が0.08g
ヘリウムが0.17g
メタンが0.7g
空気が1.29g
これが0.2g

表面を加工して中の空気を抜くかヘリウム詰めれば、空に浮くはず。

22：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 09:06:53.16 ID:bELFYcE/

>>20
結局ヘリウム詰めて気密にするんじゃ不要だろw
真空にするには相当な強度が必要だし

21：地に足改め地に足 ◆IIIIiIiiII 2012/07/23(月) 09:05:34.28 ID:GOHK3yOp << 100

この素材でコンドームを作ればちんちんが上向きに立つの？

33：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 12:52:52.86 ID:N5LaGeuq

>>1
この素材でライトプレーンを作って競技に出たら大変なことなりそうだな。
天井に張り付いていつまでたっても落ちてこないｗｗｗ

45：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 15:11:59.76 ID:W/tZts92 << 69

空気より密度が軽いって、標準状態で測ったときのことなのか、それとも真空中で測ったときなのか。
はっきりしてほしい。

69：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 21:36:44.16 ID:f6MHES3Y

>>45
隙間の大きい構造ありきで軽いわけだから、真の体積（ぎゅっと押しつぶしたときのイメージな）
は恐ろしく小さいだろう。空気の浮力は問題にならない。
つまり、空気中でも真空中でも測定重量は殆ど変わらないと思われる。

55：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 18:49:35.05 ID:Ht2ez1oi << 57

真空にするだけで浮くんならかなりコストの安い気球できるな
ぺちゃんこにならない構造にできるなら使えるだろ

57：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 19:00:17.69 ID:bK+KWMDj

>>55
真空の圧に耐えられるような堅い素材じゃない、ちょっと押すと歪む
スポンジのような素材だ。

たぶん衝撃吸収剤や防音剤には使えるだろう。

71：名無しのひみつ 2012/07/23(月) 21:43:02.60 ID:gofZ189m

隙間があるとは言うがどの程度の隙間なのか。
大気中のガスが入り込むような隙間なら、結局吸着しまくって、重くなるだろうし。

>>1にあげられてるニッケル素材だって、0.8mg。1atmの空気の密度より小さいのに
浮いていない。

結局記事の内容があいまいで議論できない、科学ニュースによくあるパターンか。

93：名無しのひみつ 2012/07/24(火) 14:26:55.05 ID:QicnGVuR << 94 95

空気の重さってどうやって測るのん？

94：名無しのひみつ 2012/07/24(火) 14:49:17.55 ID:kf4PAsOv

>>93
1Lの真空容器を用意する
その容器に空気を入れた状態の重さを量る
で、真空にした状態でも重さを量る

その差が1Lの空気の重さ

95：名無しのひみつ 2012/07/24(火) 16:47:42.53 ID:tGtiC+t8

>>93
http://www.youtube.com/watch?v=tdiQ9N29wXk

96：名無しのひみつ 2012/07/24(火) 23:38:05.09 ID:CNIPMORQ << 100

キャパシタにいいかもな
炭素だから電気抵抗も小さいはず

100：名無しのひみつ 2012/07/25(水) 02:13:52.26 ID:ds/pe3QM

>>21
立たない。空隙部分は空気で満たされ、炭素部分はグラファイトの比重（２．７ぐらい）だから空気中に置くと落ちる、はず。

>>96
体積容量が出ないから、このタイプの素材は表面の電気二重層に蓄電するようなキャパシタ（EDLCタイプ）には向いていない。
シュードキャパシタやバッテリー向けならその集電骨格として使える。

101：名無しのひみつ 2012/07/25(水) 03:00:46.56 ID:y8ze1g52 << 106

スッカスカの、丈夫な素材って、要するに刃物だろ。
刃の厚みが極めて薄く、風に舞って体に触れたら、体をすり抜けちゃって
後はばらばら死体が転がるということにならんの。

まあ、常識的に想像できないし、人をすり抜けるほど丈夫な素材にはならん
だろうな。ガラス繊維みたいにチクチク痛むのが続くほど、丈夫さも、
傷の規模も広くないかな。
ただし、細胞レベルで変異を起こしそう。

106：名無しのひみつ 2012/07/26(木) 04:33:11.87 ID:Fva4VmoR

>>1
１次ソース
http://intranet.tu-harburg.de/aktuell/pressemittelung_einzeln.php?id=8384

>>101
これ↓で刃物が作れるわけないじゃん
http://www.uni-kiel.de/download/pm/2012/2012-212-8.avi

103：名無しのひみつ 2012/07/25(水) 13:27:22.68 ID:j66/GZT1 << 105

>>1
> 95％に圧縮されても元に戻るなど、

>まるでスポンジのように圧縮や引っ張りに強く

そうか？

105：名無しのひみつ 2012/07/26(木) 04:30:16.97 ID:Fva4VmoR

>>1
これか