首都大学東京ほか、カーボンナノチューブが熱を電気エネルギーに変換する優れた性能を持つことを発見

首都大学東京理工学研究科教授の真庭 豊氏、東京理科大学工学部講師の山本貴博氏、産業技術総合研究所ナノシステム研究部門首席研究員の片浦弘道氏の研究チームは、共同で高純度の半導体型単層カーボンナノチューブ(s-SWCNT)フィルムが、熱を電気エネルギーに変換する優れた性能をもつことを見いだした。

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尺度となるゼーベック係数は実用レベルのBi2Te3系熱電材料に匹敵する。このフィルムのゼーベック係数は含まれるs-SWCNTの比率に依存して敏感に変化するため、s-SWCNTの配合比率の異なる2種のSWCNTを用いて容易に熱電変換素子を作ることができる。さらに、この電圧発生には、SWCNT間の結合部分が重要な役割を担うことを理論計算により見いだした。

今後、SWCNTの耐熱性や柔軟性などの優れた特徴を活かし、高性能の新規熱電変換素子の開発につなげていく予定。

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