【配熱革命】東大、熱を一方向のみ伝えるナノチューブ新素材を開発
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東京大学の研究者らがカーボンナノチューブを用いて、ある方向に沿っては熱を伝えるが、その垂直方向にはほとんど熱を伝えない新素材を作り出すことに成功した。コンピューターなどのデバイスの冷却システムを設計・構築する方法に影響を与えそうだ。
気技術者にとって熱は厄介な存在だ。電子デバイスの信頼性を下げ、完全な誤作動を引き起こすことさえある。だからこそ、コンピューターの部品には放熱グリスが塗りたくられ、放熱管、ファン、さらには水冷システムまでが取り付けられているのだ。
目標は、繊細な部品から熱を集め、環境中に逃がせるようにすることだ。だが、デバイスが小さくなるほどこの課題を解決するのは難しくなる。たとえば、最新のトランジスターはナノメートル単位の大きさしかない。
コストパフォーマンスが最も高い熱伝導体は銅などの金属だ。しかし、熱は金属の中を全ての方向に素早く移動する。つまり、同じ金属と熱的に接触している他の部品にも熱が広がってしまう。
熱をある方向に伝えつつ、それと直交する方向には熱を通さない熱伝導体があれば、より効率的な放熱が可能となるはずだ。この場合、熱はそうした素材に沿って伝わり、横切る方向には伝わらない。
このような非対称性の伝導体があれば、熱設計エンジニアの仕事はずいぶん楽になるはずだ。しかし、そうした素材を作るのは難しい。
東京大学の博士課程に在学中の山口信義と共同研究者たちは、注意深く並べたカーボンナノチューブを使って、まさに前に述べたような形で熱を伝える素材を作り出すことに成功した。この新素材は、熱設計エンジニアがコンピューターなどのデバイスの冷却システムを設計・構築する方法に革命を起こす可能性を秘めている。
まずは基礎的な知識を少し説明しよう。カーボンナノチューブが並外れた性能を持つ伝導体であるということは、材料科学分野の研究者たちの間では有名だ。この微小な管の熱伝導率は、1000 W m-1K-1（ワット毎メートル毎ケルビン）を超える。比較のために挙げると、銅の熱伝導率は約400 W m-1 K-1だ。
だが、材料科学者たちがナノチューブの集合体を作ろうとすると問題が生じる。プラスチックの土台にカーボンナノチューブを乗せ …
2020.01.23
https://www.technologyreview.jp/s/175967/a-nanotube-material-conducts-heat-in-just-one-direction/ ＞ある方向に沿っては熱を伝えるがその垂直方向にはほとんど熱を伝えない
はいいが
そのある方向で熱伝導を消化しきれない場合は熱持っちゃうんだろうな >>1
カーボンナノチューブの熱伝導率
３０００〜５５００だぞ。 >>5
放熱を忘れてると思うよ
どこへ熱を逃がすのか? ?今だって空気に逃がしてるぞ >>12
ジュールじゃなくてワットを使っているあたりがミソなんじゃね？
不都合なことを書かないのが普通だから。 >>8
スレタイが誤解を生みそうだけど、そういうことじゃないと思う
ある方向の垂直方向に熱が伝わらないって意味で、熱の伝わる方向が一方通行になるわけではなさそう これを素材に服を作ったら外気の温度だけ取り込んで、内側から熱が逃げない服とか作れるじゃん
永久機関並みの夢がある 金属線をゴムでくるんで一方向にならべればこういう材質作れるんじゃね？ ソーセージを焼くのには向いているがステーキを焼くのには向いていない感じ？ これおでこに貼られたら熱を奪われ続けて死ぬの？完全犯罪できるんじゃ… 日本は開発者に報償を払わないから、また海外に流出するだろ。
文系公務員を数人クビにして人件費を回せば済むのに マックスウェルの悪魔 ?
シュレーディンガーの猫はよく話題に出るけど、
マックスウェルの悪魔は知らない人が多い 「向き」と「方向」の違いとか物理で習ってたけど全部忘れたな >>1
「電」 気技術者にとって ・・・
文頭の1文字目が抜けてる 大規模なものを安価に作れたらエネルギー革命だが
電子機器の冷却に使うしかないってことは当面は無理なんだな >>33
熱ダイオードというものもあるにはある
今回の話とは関係ないが ペルチェ素子の圧勝
もうカーボンナノチューブやめたら？
発ガン性あるし大学には適さない >>26
わけわからんこと言うね
企業が金出すかどうかだろ
海外の企業が出せば海外に行くだろう >>1
すごいけど
逆方向じゃなくて垂直方向というところに引っかかりを感じる エントロピーから考えると矛盾が起こりそうだんだが、
いや、それほど画期的な発明なのかも、 >>43
事務とか公務員とか存在価値がないのが金とりすぎてんの
たった10人のアホに年間500万払うのを200万にできたなら、1000万の天才1人に4000万円払える 構造的には被膜に覆われた電線を輪切りにしてシート状に並べたら
上下には電気を通すけど横には通さないようにナノチューブで熱が伝わると 光に例えるならば、
トイレットペーパーの芯みたいな不透明な管を考えて、
穴が空いてる方向から見ると向こう側が見えるけど、
横から見ると当然向こう側は見えない
ってことだと思う じゃあ、エアコンとかすごいよね。
ダイキンの株を空売りすればいいのか？ カーボンナノチューブってアスベストみたいに肺がん起こすんだろ >>46
公務員擁護するつもりないけど、
どこの国の大学だって天才だから何千万もらってる研究者なんていないでしょ てっきりタイトルだけ呼んだら熱力学第二法則大丈夫か？マクスウェルの悪魔？と思ったけど内容みて理解
これ、一方向ってスレタイに語弊がありすぎるのでは… 電気や磁気については伝わり方が軸の方向で異なる（異方性）物質があるから、それの熱バージョンってことか 熱力学の法則ガン無視じゃん
事実なら永久機関作れることになる
嘘か間違いだろ アルミ板と発泡スチロール貼り付けただけだって、
「一方向のみ」っていうのは右から左だけとかの場合 ヒートシンクの先端を触ると熱いけど横から触っても熱くない
みたいな感じか >>58
> >>46
> 公務員擁護するつもりないけど、
> どこの国の大学だって天才だから何千万もらってる研究者なんていないでしょ
日本中がそれだから良くないのよ｡
野球のように天才には数億円払うべき。
トップ技術者にはその価値がある 社会保障や科学技術に回す金がなぜ足りなくなるのか、それは
自分では何も生み出さず、他人の成果物に寄生してるだけの無
駄飯食い（うんこ製造機）を生かしておくからである
知性のある人間は３０年前にとっくにこの結論に到達している
知性のある人間だけで社会を構築すれば、何も生み出さない議員
や銀行員や事務系公務員なんぞボランティアでやらせとけという
結論になる
資源や穀物を右から左に動かして価格を吊り上げてるだけの商
社にいたっては存在自体が邪魔とみなされて社会から消える
テレビ局や新聞記者のような、どんな土人国家にも必ず存在す
る誰でも出来る仕事は、暇な人間にでもタダ働きでやらせとけ
となる
原稿を読むだけのキャスター、馬鹿アナなんぞその辺の小学生
か初音ミクで充分
本来、存在しないほうが社会にとって有益な仕事や、ボランテ
ィアでやらせとけばいいレベルの仕事で社会から金をふんだく
る無駄飯食いを生かしておくから社会全体として金が足りなく
なるのだ
無職をゼロとするならばこいつらはむしろマイナスだ
知性のある人間はとっくにそこに気がついて、こんな馬鹿だら
けの社会に子供作るのはやめている ダイオードはこの次だろ。
これは前後に伝えるけど左右には伝えないものでしょ。
こんなことできるのは革命だろ。 あれ？カーボングラファイトはそういう物質じゃなかったっけ？
ある方向は熱伝導が高く、別の方向は低い 無限に長くすれば熱ケーブルが作れるな
廃熱を遠隔地で有効活用できる ヨクワカンナイ〜
排熱しても排熱先が温まったら
温度の低い方に熱が伝わるんじゃないの？
冷たいままなの？ 熱源や他の物質にその垂直方向のみ接するように配置すると熱を弾くこともできるのかな？
一部分だけ熱くならない板とか鍋の取っ手とか ドーナツ状のチューブの中に空気を充填して適当な場所にコレせっちしたら空気が循環しつづけちゃうん？ 方向：上下、左右、前後
向き：上、下、左、右、前、後ろ
正反対の2つの「向き」を合わせたものが「方向」 中国人を差別した東大の准教授は解雇されたのに
なぜ女性を差別した医大の教授達は解雇されませんか？ >>91
日常的な使い方と違って分かりにくいな
法律用語の二方向避難とか、４つの向きに避難出来るって意味じゃないしな 閉じ込めて爆発するまでがオチ
それより1cmぐらいの作れるようになったんか
軌道エレベーターなんて無理だな イメージで言うと宇宙バンパイヤの吸い上げ用アンテナ？ 一方向というから一方通行みたいなイメージかと思ったけど
行ったり来たりは普通にできるようだな >>12
そういうことじゃなくて、熱を伝える方向の話だろう 黒鉛なんかがそういう性質を持つんじゃなかったかな。
黒鉛は平面状の結晶が多層に重なる
特性を持ってる。
水平方向には熱も電気も通しやすいが
垂直方向には抵抗がある。 これは熱通信のスタートだな
電気ではなく熱でインターネットが出来る ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
