高配向のCNTを用い、高効率の熱電変換を実現：幅広い用途で排熱を有効に再利用

東京都立大学と東海理化は、カーボンナノチューブ（CNT）に化学的処理を施し、高効率の熱電変換を実現した。柔軟性や伸縮性、導電性に優れたCNTを用いた熱電変換技術は、排熱利用だけでなく、防災など幅広い用途での活用が期待される。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

化学的処理を施し、N型ナノチューブヤーンを実現

　東京都立大学大学院理学研究科物理学専攻の柳和宏教授らによる研究グループと東海理化は2024年8月、カーボンナノチューブ（CNT）に化学的処理を施し、高効率の熱電変換を実現したと発表した。柔軟性や伸縮性、導電性に優れたCNTを用いた熱電変換技術は、排熱利用だけでなく、防災など幅広い用途での活用が期待される。

　柳教授らの研究グループは、CNTにおける熱電変換の起源について研究を続けており、これまでに高配向のCNTヤーン（糸）が、極めて高い熱電出力因子を示すことを明らかにしてきた。

　高効率の熱電変換を実現するには、温度差から正電圧を発生する「P型ナノチューブ」と、負電圧を発生する「N型ナノチューブ」を用意する必要があるという。ところがこれまではN型ナノチューブヤーンを作製するのが難しかったという。

　そこで今回、化学的処理を施しN型のナノチューブヤーンを東海理化と共同で開発した。これによって、P型とN型のナノチューブヤーンを、ファイバー上のあらゆる位置に作製することが可能となり、実用レベルのナノチューブヤーン熱電変換素子開発にめどをつけた。

共同開発の成果と社会利用イメージ［クリックで拡大］ 出所：東京都立大学