2014年04月17日10:18
目標是每克100日元
碳納米管的量產化也有了眉目。2013年12月，納米技術風險企業——名城納米碳（名古屋市）利用產綜研開發的“eDIPS法”生產技術，建成了能夠以過去100倍的速度連續生產高品質、高純度單層CNT的工廠。該公司是日本唯一一家能夠商業生產高品質單層CNT的企業。這座工廠生產的單層CNT即將在2014年內上市銷售。
但是，工廠一天的產量隻有區區幾克，目前還是每克10萬日元左右的天價。不過，名城納米碳的社長橋本剛說：“在成本中，人工費佔到了9成，我們希望通過擴大規模、提高運營效率，使價格在2、3年內降到每克1萬日元。”
 |
| 結構簡單、性能卓越的碳納米管（CNT） |
對於面積約為50平米的觸摸面板，制作其透明導電膜隻需要使用1克的單層CNT。如果價格能夠降低到5萬日元左右，就有望實現普及。
名城納米碳還計劃在5∼10年后，實現每年10噸的量產規模，把價格降低到每克100日元。到那個時候，CNT還能開辟出電池添加劑這一新用途，能夠降低電池內部的電阻，釋放出更多的電能。
電池在充放電時會反復膨脹和收縮，在這個過程中，材料會不斷劣化。而CNT基本不會伸縮，添加到材料中可以大幅延長電池壽命。因為CNT的生產要使用大量氫氣，因此名城納米碳還打算與化學廠商合作。
另外，最大限度發揮單層CNT本身特性的技術開發也在進行之中。
在單層CNT的用途中，最被看好的是超節能的高性能計算機。單層CNT的電子活動性是硅的10倍，隻需極少的能量就能完成高速運算處理。利用單層CNT可制造出超越硅的極限的集成電路。
 |
| 出處：以單層CNT融合新材料研究開發機構的資料為依據，《日經環保》編輯部進行了部分加工 |
單層CNT的課題——分離及精制技術也進展顯著。在制造單層CNT時，金屬型CNT與半導體型CNT的比例為1:2。在這種混合狀態下，CNT無法發揮出原本的性能。
2013年12月，日本科研人員成功開發出了高效分離技術。這項技術的原理是在圓柱形容器中填充凝膠，在其中注入單層CNT溶液后，留下的隻有凝膠容易吸附的CNT，其他的全部順著容器流走。然后改變凝膠的pH值等條件，再次注入之前流走的溶液。通過重復這一過程，就可以使金屬型CNT和半導體型CNT以高純度分離。
通過為布線採用金屬型CNT，為晶體管採用半導體型CNT，可以制造出集成度超高、超高速、超低功耗的計算機。
風險評估還在進行
作為一種環保材料，CNT也並非沒有弱點。有看法指出，大量吸入CNT后，有可能像石棉一樣，引發癌症和間皮瘤等疾病。
具有極強的耐熱、耐化學性的石棉也曾是備受追捧的“夢幻材料”。但是，因為在應用於產業之前沒有充分檢驗其有害性，這種材料引發了嚴重的健康危害。為了不重蹈覆轍，現在全世界的研究機構都在開展CNT的風險評估。
2011年，日本產綜研安全科學研究部門主任（現任研究員）中西准子領導的NEDO項目組制作了CNT的風險評估報告，報告提出，在工作環境下，CNT的容許暴露濃度為0.03mg/m3。目前，各企業都參考這個數字，自主實施安全管理。
產業界已經發出呼吁，希望國家明確風險管理標准，制定相關法律。但CNT的形狀和硬度因目的和用途而異，有害性也差別巨大，很難一概而論。
為此，NEDO於2013年10月制定了“安全性試驗流程規范”，作為企業在確認其使用的CNT的安全性時遵循的方針。
根據這一規范，企業無需實施耗時漫長、成本高昂的動物試驗，即可簡單、快速地對呼吸系統受到的影響進行評估，為評估形狀各異的CNT提供了條件，也將低了企業自主管理的難度。
東京大學特聘教授岸本充生解釋說：“在大約5年前，大家對於CNT還覺得‘可怕、未知’。但隨著研究的推進，大家逐漸形成了一致的意見，那就是通過控制長度、硬度和表面狀態，CNT可以安全使用。”為了不讓這種“夢幻材料”只是黃粱一夢，對於CNT的安全，必須要有足夠的重視。（作者：吉岡 陽，日經技術在線！供稿）
 |
