JP2002264097A - カーボンナノチューブ構造体、およびその製造方法 - Google Patents
カーボンナノチューブ構造体、およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カーボンナノチューブのハンドリング性を向
上させ、カーボンナノチューブを含む電子デバイスや機
能材料、およびその他構造材料などの、広範なカーボン
ナノチューブの応用を実現し得るカーボンナノチューブ
構造体、およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 複数の物体４相互の間隙、および／また
は、物体の複数の部位における間隙に液架橋部を形成
し、該液架橋部に複数のカーボンナノチューブ８を会合
させることにより、カーボンナノチューブ８を構造化し
て配置することを特徴とするカーボンナノチューブ構造
体の製造方法、およびカーボンナノチューブ構造体であ
る。
上させ、カーボンナノチューブを含む電子デバイスや機
能材料、およびその他構造材料などの、広範なカーボン
ナノチューブの応用を実現し得るカーボンナノチューブ
構造体、およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 複数の物体４相互の間隙、および／また
は、物体の複数の部位における間隙に液架橋部を形成
し、該液架橋部に複数のカーボンナノチューブ８を会合
させることにより、カーボンナノチューブ８を構造化し
て配置することを特徴とするカーボンナノチューブ構造
体の製造方法、およびカーボンナノチューブ構造体であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カーボンナノチュ
ーブを含むデバイスや機能材料、およびその他構造材料
などに利用可能なカーボンナノチューブ構造体、および
その製造方法に関する。本発明は、広範なカーボンナノ
チューブの応用に展開可能なものである。
ーブを含むデバイスや機能材料、およびその他構造材料
などに利用可能なカーボンナノチューブ構造体、および
その製造方法に関する。本発明は、広範なカーボンナノ
チューブの応用に展開可能なものである。
【０００２】
【従来の技術】繊維状のカーボンを一般的にカーボンフ
ァイバーと呼んでいるが、直径数μｍ以上の太さの構造
材料として用いられるカーボンファイバーは、従来から
何種類もの製法が研究されて来ている。その中で現在で
はＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）系やピッチ系の原料
から作製する製法が主流を占めている。
ァイバーと呼んでいるが、直径数μｍ以上の太さの構造
材料として用いられるカーボンファイバーは、従来から
何種類もの製法が研究されて来ている。その中で現在で
はＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）系やピッチ系の原料
から作製する製法が主流を占めている。
【０００３】この製法の概略は、ＰＡＮ繊維や等方性ピ
ッチ、メソフェーズピッチから紡糸した原料を不融化、
耐炎化し８００〜１４００℃で炭素化し、そして１５０
０〜３０００℃で高温処理する方法である。こうして得
られたカーボンファイバーは強度や弾性率等の機械的特
性に優れ、かつ軽量なのでスポーツ用品や断熱材、航空
宇宙関連や自動車関連の構造材等に複合材料としても利
用されている。
ッチ、メソフェーズピッチから紡糸した原料を不融化、
耐炎化し８００〜１４００℃で炭素化し、そして１５０
０〜３０００℃で高温処理する方法である。こうして得
られたカーボンファイバーは強度や弾性率等の機械的特
性に優れ、かつ軽量なのでスポーツ用品や断熱材、航空
宇宙関連や自動車関連の構造材等に複合材料としても利
用されている。
【０００４】これとは別に、近年発見されたカーボンナ
ノチューブは直径１μｍ以下の太さのチューブ状材料で
あり、理想的なものとしては炭素６角網目の面がチュー
ブの軸に平行になって管を形成し、さらにこの管が多重
になることもある。このカーボンナノチューブは炭素で
できた６角網目の繋り方や、チューブの太さにより金属
的あるいは半導体的なることが理論的に予想され、将来
の機能材料として期待されている。
ノチューブは直径１μｍ以下の太さのチューブ状材料で
あり、理想的なものとしては炭素６角網目の面がチュー
ブの軸に平行になって管を形成し、さらにこの管が多重
になることもある。このカーボンナノチューブは炭素で
できた６角網目の繋り方や、チューブの太さにより金属
的あるいは半導体的なることが理論的に予想され、将来
の機能材料として期待されている。
【０００５】カーボンナノチューブの合成には、アーク
放電法を利用するのが一般的になっているが、この他、
レーザー蒸発法や熱分解法、プラズマ利用等が近年研究
されてきている。ここで近年開発されたカーボンナノチ
ューブについて概説する。
放電法を利用するのが一般的になっているが、この他、
レーザー蒸発法や熱分解法、プラズマ利用等が近年研究
されてきている。ここで近年開発されたカーボンナノチ
ューブについて概説する。
【０００６】（カーボンナノチューブ）直径がカーボン
ファイバーよりも細い１μｍ以下の材料は、通称カーボ
ンナノチューブと呼ばれ、カーボンファイバーとは区別
されているが、特に明確な境界はない。狭義には、炭素
の６角網目の面が軸とほぼ平行である材料をカーボンナ
ノチユーブと呼び、カーボンナノチューブの周囲にアモ
ルファス的なカーボンが存在する場合もカーボンナノチ
ューブに含めている（なお、本発明においてカーボンナ
ノチューブとは、この狭義の解釈が適用される。）。
ファイバーよりも細い１μｍ以下の材料は、通称カーボ
ンナノチューブと呼ばれ、カーボンファイバーとは区別
されているが、特に明確な境界はない。狭義には、炭素
の６角網目の面が軸とほぼ平行である材料をカーボンナ
ノチユーブと呼び、カーボンナノチューブの周囲にアモ
ルファス的なカーボンが存在する場合もカーボンナノチ
ューブに含めている（なお、本発明においてカーボンナ
ノチューブとは、この狭義の解釈が適用される。）。
【０００７】一般的に狭義のカーボンナノチューブは、
さらに分類され、６角網目のチューブが１枚の構造のも
のはシングルウォールナノチューブ（以下、「ＳＷＮ
Ｔ」と略称する）と呼ばれ、一方、多層の６角網目のチ
ューブから構成されているものはマルチウォールナノチ
ューブ（以下、「ＭＷＮＴ」と略称する）と呼ばれてい
る。どのような構造のカーボンナノチューブが得られる
かは、合成方法や条件によってある程度決定されるが、
同一構造のカーボンナノチューブのみを生成することは
未だにできていない。
さらに分類され、６角網目のチューブが１枚の構造のも
のはシングルウォールナノチューブ（以下、「ＳＷＮ
Ｔ」と略称する）と呼ばれ、一方、多層の６角網目のチ
ューブから構成されているものはマルチウォールナノチ
ューブ（以下、「ＭＷＮＴ」と略称する）と呼ばれてい
る。どのような構造のカーボンナノチューブが得られる
かは、合成方法や条件によってある程度決定されるが、
同一構造のカーボンナノチューブのみを生成することは
未だにできていない。
【０００８】カーボンファイバーは径が大きく、軸に平
行で円筒状の網目構造が発達しない。触媒を利用した気
相熱分解法では、チューブの中心付近に軸に平行でかつ
チューブ状の網目構造があるが、その周囲に乱れた構造
の炭素が多く付着している場合が多い。
行で円筒状の網目構造が発達しない。触媒を利用した気
相熱分解法では、チューブの中心付近に軸に平行でかつ
チューブ状の網目構造があるが、その周囲に乱れた構造
の炭素が多く付着している場合が多い。
【０００９】（カーボンナノチューブの応用）次にカー
ボンナノチューブの応用についての従来技術を説明す
る。現時点では、カーボンナノチューブの応用製品は出
ていないが、応用化へ向けた研究活動は活発である。そ
の中で代表的な例を以下に簡単に説明する。
ボンナノチューブの応用についての従来技術を説明す
る。現時点では、カーボンナノチューブの応用製品は出
ていないが、応用化へ向けた研究活動は活発である。そ
の中で代表的な例を以下に簡単に説明する。
【００１０】（１）電子源 カーボンナノチューブは先端が先鋭で、且つ電気伝導性
があるため電子源としての研究例が多い。Ｗ．Ａ．ｄｅ
Ｈｅｅｒらは、“Ｓｃｉｅｎｃｅ”（Ｖｏｌ．２７０，
１９９５，ｐ１１７９）で、アーク放電法で得られたカ
ーボンナノチューブを精製しフイルターを通して基板上
に立て電子源としている。この報告では電子源はカーボ
ンナノチューブの集団となっているが、１ｃｍ2の面積
から７００Ｖの電圧の印加により１００ｍＡ以上の放出
電流が安定して得られたと示されている。
があるため電子源としての研究例が多い。Ｗ．Ａ．ｄｅ
Ｈｅｅｒらは、“Ｓｃｉｅｎｃｅ”（Ｖｏｌ．２７０，
１９９５，ｐ１１７９）で、アーク放電法で得られたカ
ーボンナノチューブを精製しフイルターを通して基板上
に立て電子源としている。この報告では電子源はカーボ
ンナノチューブの集団となっているが、１ｃｍ2の面積
から７００Ｖの電圧の印加により１００ｍＡ以上の放出
電流が安定して得られたと示されている。
【００１１】また、Ａ．Ｇ．Ｒｉｎｚｌｅｒらは、“Ｓ
ｃｉｅｎｃｅ”（Ｖｏｌ．２６９，１９９５，ｐ１５５
０）にて、アーク放電法で得られたカーボンナノチュー
ブの１本を電極に取り付けて特性を評価したところ、約
７５Ｖの電圧印加により先端の閉じたカーボンナノチュ
ーブからは約１ｎＡ、先端の開いたカーボンナノチュー
ブからは約０．５μＡの放出電流が得られたと示されて
いる。
ｃｉｅｎｃｅ”（Ｖｏｌ．２６９，１９９５，ｐ１５５
０）にて、アーク放電法で得られたカーボンナノチュー
ブの１本を電極に取り付けて特性を評価したところ、約
７５Ｖの電圧印加により先端の閉じたカーボンナノチュ
ーブからは約１ｎＡ、先端の開いたカーボンナノチュー
ブからは約０．５μＡの放出電流が得られたと示されて
いる。
【００１２】（２）ＳＴＭ、ＡＦＭ Ｈ．Ｄａｉらは、“Ｎａｔｕｒｅ”（３８４，１９９
６，ｐ．１４７）においてカーボンナノチューブのＳＴ
Ｍ、ＡＦＭへの応用について報告している。ここで用い
られているカーボンナノチューブは、アーク放電法で作
製されたもので、先端部分は直径約５ｎｍのＳＷＮＴに
なっている。チップ（ｔｉｐ）が細く、しなやかである
ため、試料の隙間部分の底でも観察でき、先端のチップ
クラッシュ（ｔｉｐ ｃｒａｓｈ）のない理想的なチッ
プ（ｔｉｐ）が得られるといわれている。
６，ｐ．１４７）においてカーボンナノチューブのＳＴ
Ｍ、ＡＦＭへの応用について報告している。ここで用い
られているカーボンナノチューブは、アーク放電法で作
製されたもので、先端部分は直径約５ｎｍのＳＷＮＴに
なっている。チップ（ｔｉｐ）が細く、しなやかである
ため、試料の隙間部分の底でも観察でき、先端のチップ
クラッシュ（ｔｉｐ ｃｒａｓｈ）のない理想的なチッ
プ（ｔｉｐ）が得られるといわれている。
【００１３】（３）水素貯蔵材料 Ａ．Ｃ．Ｄｉｌｌｏｎらは、ＳＷＮＴを用いることによ
り、ピッチ系の原料から生成したカーボンと比較して数
倍の水素分子が貯蔵できることを“Ｎａｔｕｒｅ”（Ｖ
ｏｌ．３８６，１９９７，ｐ３７７〜３７９）に報告し
ている。まだ応用への検討が始まったばかりではある
が、将来的には水素自動車等の水素貯蔵材料として期待
されている。
り、ピッチ系の原料から生成したカーボンと比較して数
倍の水素分子が貯蔵できることを“Ｎａｔｕｒｅ”（Ｖ
ｏｌ．３８６，１９９７，ｐ３７７〜３７９）に報告し
ている。まだ応用への検討が始まったばかりではある
が、将来的には水素自動車等の水素貯蔵材料として期待
されている。
【００１４】上記のカーボンナノチューブの製法とし
て、現在は主に３種類用いられている。具体的には、カ
ーボンファイバーを製造するための気相成長法と類似の
方法（触媒を用いる熱分解法）、アーク放電法、および
レーザー蒸発法である。またこの上記３種類以外にもプ
ラズマ合成法や固相反応法が知られている。
て、現在は主に３種類用いられている。具体的には、カ
ーボンファイバーを製造するための気相成長法と類似の
方法（触媒を用いる熱分解法）、アーク放電法、および
レーザー蒸発法である。またこの上記３種類以外にもプ
ラズマ合成法や固相反応法が知られている。
【００１５】ここでは代表的な３種類について以下に簡
単に説明する。 （１）触媒を用いる熱分解法 この方法は、カーボンファイバーを製造するための気相
成長法とほぼ同じである。このような製法の詳細は、
Ｃ．Ｅ．ＳＮＹＤＥＲらによるＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌ ＰａｔｅｎｔのＷＯ８９／０７１６３（Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｕｍ
ｂｅｒ）に記載されている。反応容器の中にエチレンや
プロパンを水素と共に導入し、同時に金属超微粒子を導
入するが、原料ガスはこれ以外にもメタン、エタン、プ
ロパン、ブタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の飽和炭
化水素やエチレン、プロピレン、ベンゼン、トルエン等
の不飽和炭化水素、アセトン、メタノール、一酸化炭素
等の酸素を含む原料でもかまわないと示されている。
単に説明する。 （１）触媒を用いる熱分解法 この方法は、カーボンファイバーを製造するための気相
成長法とほぼ同じである。このような製法の詳細は、
Ｃ．Ｅ．ＳＮＹＤＥＲらによるＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａｌ ＰａｔｅｎｔのＷＯ８９／０７１６３（Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｕｍ
ｂｅｒ）に記載されている。反応容器の中にエチレンや
プロパンを水素と共に導入し、同時に金属超微粒子を導
入するが、原料ガスはこれ以外にもメタン、エタン、プ
ロパン、ブタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の飽和炭
化水素やエチレン、プロピレン、ベンゼン、トルエン等
の不飽和炭化水素、アセトン、メタノール、一酸化炭素
等の酸素を含む原料でもかまわないと示されている。
【００１６】また、原料ガスと水素の比は１：２０〜２
０：１が良好であり、触媒はＦｅや、ＦｅとＭｏ、Ｃ
ｒ、Ｃｅ、Ｍｎの混合物が推奨されており、それをヒュ
ームド（ｆｕｍｅｄ）アルミナ上に付着させておく方法
も提唱されている。反応容器は５５０〜８５０℃の範囲
で、ガスの流量は１インチ径当り水素が１００ｓｃｃ
ｍ、炭素を含む原料ガスを２００ｓｃｃｍ程度に調節す
ることが好ましく、微粒子を導入して３０分〜１時間程
度でカーボンナノチューブが成長する。
０：１が良好であり、触媒はＦｅや、ＦｅとＭｏ、Ｃ
ｒ、Ｃｅ、Ｍｎの混合物が推奨されており、それをヒュ
ームド（ｆｕｍｅｄ）アルミナ上に付着させておく方法
も提唱されている。反応容器は５５０〜８５０℃の範囲
で、ガスの流量は１インチ径当り水素が１００ｓｃｃ
ｍ、炭素を含む原料ガスを２００ｓｃｃｍ程度に調節す
ることが好ましく、微粒子を導入して３０分〜１時間程
度でカーボンナノチューブが成長する。
【００１７】こうして得られるカーボンナノチューブの
形状は、直径が３．５〜７５ｎｍ程度であり、長さは直
径の５〜１０００倍に達する。炭素の網目構造はチュー
ブの軸に平行になり、チューブ外側の熱分解カーボンの
付着は少ない。
形状は、直径が３．５〜７５ｎｍ程度であり、長さは直
径の５〜１０００倍に達する。炭素の網目構造はチュー
ブの軸に平行になり、チューブ外側の熱分解カーボンの
付着は少ない。
【００１８】また生成効率はよくないものの、Ｍｏを触
媒核にし、一酸化炭素ガスを原料ガスにして１２００℃
で反応させるとＳＷＮＴが生成されることが、Ｈ．Ｄａ
ｉ（“Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ”２６０，１９９６，ｐ．４７１〜４７５）らによ
って報告されている。
媒核にし、一酸化炭素ガスを原料ガスにして１２００℃
で反応させるとＳＷＮＴが生成されることが、Ｈ．Ｄａ
ｉ（“Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅ
ｒｓ”２６０，１９９６，ｐ．４７１〜４７５）らによ
って報告されている。
【００１９】（２）アーク放電法 アーク放電法は、Ｉｉｊｉｍａにより最初に見出され、
詳細は、Ｎａｔｕｒｅ（Ｖｏｌ．３５４，１９９１，ｐ
５６〜５８）に記載されている。アーク放電法とは、ア
ルゴン約１３３００Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）の雰囲気中
で炭素棒電極を用いて直流アーク放電を行うという単純
な方法である。カーボンナノチューブは負電極の表面の
一部分に５〜２０ｎｍの炭素微粒子と共に成長する。こ
のカーボンナノチューブは直径４〜３０ｎｍで長さ約１
〜５０μｍのチューブ状の炭素の網目が重なった層状構
造であり、その炭素の網目構造は、軸に平行に螺旋状に
形成されている。
詳細は、Ｎａｔｕｒｅ（Ｖｏｌ．３５４，１９９１，ｐ
５６〜５８）に記載されている。アーク放電法とは、ア
ルゴン約１３３００Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）の雰囲気中
で炭素棒電極を用いて直流アーク放電を行うという単純
な方法である。カーボンナノチューブは負電極の表面の
一部分に５〜２０ｎｍの炭素微粒子と共に成長する。こ
のカーボンナノチューブは直径４〜３０ｎｍで長さ約１
〜５０μｍのチューブ状の炭素の網目が重なった層状構
造であり、その炭素の網目構造は、軸に平行に螺旋状に
形成されている。
【００２０】螺旋のピッチは、チューブごと、またチュ
ーブ内の層ごとに異なっており、多層チューブの場合の
層間距離は０．３４ｎｍとグラファイトの層間距離にほ
ぼ一致する。チューブの先端は、やはりカーボンのネッ
トワークで閉じられている。
ーブ内の層ごとに異なっており、多層チューブの場合の
層間距離は０．３４ｎｍとグラファイトの層間距離にほ
ぼ一致する。チューブの先端は、やはりカーボンのネッ
トワークで閉じられている。
【００２１】またＴ．Ｗ．Ｅｂｂｅｓｅｎらはアーク放
電法でカーボンナノチューブを大量に生成する条件を
“Ｎａｔｕｒｅ”（Ｖｏｌ．３５８，１９９２，ｐ２２
０〜２２２）に記載している。具体的な条件としては、
陰極に直径９ｍｍ、陽極に直径６ｍｍの炭素棒を用い、
チャンバー中で１ｍｍ離して対向するように設置し、ヘ
リウム約６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）の雰囲気中
で約１８Ｖ、１００Ａのアーク放電を発生させる。
電法でカーボンナノチューブを大量に生成する条件を
“Ｎａｔｕｒｅ”（Ｖｏｌ．３５８，１９９２，ｐ２２
０〜２２２）に記載している。具体的な条件としては、
陰極に直径９ｍｍ、陽極に直径６ｍｍの炭素棒を用い、
チャンバー中で１ｍｍ離して対向するように設置し、ヘ
リウム約６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）の雰囲気中
で約１８Ｖ、１００Ａのアーク放電を発生させる。
【００２２】６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）よりも
圧力が低いとカーボンナノチューブの割合は少なく、６
６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）より圧力が高くても全
体の生成量は減少する。最適条件の６６５００Ｐａ（５
００Ｔｏｒｒ）では生成物中のカーボンナノチューブの
割合は７５％に達する。投入電力を変化させたり、雰囲
気をアルゴンにしてもカーボンナノチューブの収集率は
低下する。なお、カーボンナノチューブは、生成したカ
ーボンロッドの中心付近に多く存在する。
圧力が低いとカーボンナノチューブの割合は少なく、６
６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）より圧力が高くても全
体の生成量は減少する。最適条件の６６５００Ｐａ（５
００Ｔｏｒｒ）では生成物中のカーボンナノチューブの
割合は７５％に達する。投入電力を変化させたり、雰囲
気をアルゴンにしてもカーボンナノチューブの収集率は
低下する。なお、カーボンナノチューブは、生成したカ
ーボンロッドの中心付近に多く存在する。
【００２３】（３）レーザー蒸発法 レーザー蒸発法はＴ．Ｇｕｏらにより、“Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ”（２４３，１９
９５，ｐ．４９〜５４）に報告されて、さらにＡ．Ｔｈ
ｅｓｓらが、“Ｓｃｉｅｎｃｅ”（ｖｏｌ．２７３，１
９９６，ｐ．４８３〜４８７）にレーザー蒸発法による
ロープ状ＳＷＮＴの生成を報告している。この方法の概
略は以下のとおりである。
ａｌ ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ”（２４３，１９
９５，ｐ．４９〜５４）に報告されて、さらにＡ．Ｔｈ
ｅｓｓらが、“Ｓｃｉｅｎｃｅ”（ｖｏｌ．２７３，１
９９６，ｐ．４８３〜４８７）にレーザー蒸発法による
ロープ状ＳＷＮＴの生成を報告している。この方法の概
略は以下のとおりである。
【００２４】まず、石英管中にＣｏやＮｉを分散させた
カーボンロッドを設置し、石英管中にＡｒを６６５００
Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）満たした後、全体を１２００℃
程度に加熱する。そして石英管の上流側の端からＮｄＹ
ＡＧレーザーを集光してカーボンロッドを加熱蒸発させ
る。そうすると石英管の下流側にカーボンナノチューブ
が堆積する。この方法はＳＷＮＴを選択的に作製する方
法としては有望であり、また、ＳＷＮＴが集まってロー
ブ状になり易い等の特徴がある。
カーボンロッドを設置し、石英管中にＡｒを６６５００
Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）満たした後、全体を１２００℃
程度に加熱する。そして石英管の上流側の端からＮｄＹ
ＡＧレーザーを集光してカーボンロッドを加熱蒸発させ
る。そうすると石英管の下流側にカーボンナノチューブ
が堆積する。この方法はＳＷＮＴを選択的に作製する方
法としては有望であり、また、ＳＷＮＴが集まってロー
ブ状になり易い等の特徴がある。
【００２５】上記、従来技術のカーボンナノチューブの
構成や製法では、得られるカーボンナノチューブは太さ
も方向もかなりランダムなものであり、また成長直後で
はカーボンナノチューブに電極は接合されていない。す
なわちカーボンナノチューブは利用に際して、合成後に
回収して精製し、さらに利用する形態に合わせて特定の
形状に形成しなければならない。
構成や製法では、得られるカーボンナノチューブは太さ
も方向もかなりランダムなものであり、また成長直後で
はカーボンナノチューブに電極は接合されていない。す
なわちカーボンナノチューブは利用に際して、合成後に
回収して精製し、さらに利用する形態に合わせて特定の
形状に形成しなければならない。
【００２６】例えば、カーボンナノチューブを電気回路
に利用しようとする場合には、カーボンナノチューブが
非常に微細であるためにハンドリングが困難であり、集
積回路（ＩＣ）のような高密度配線を作製する手法は未
だ提案されておらず、Ｎａｔｕｒｅ ｖｏｌ．３９７、
１９９９、ｐ．６７３〜６７５に示されているように、
微細電極をあらかじめ作製し、その位置にカーボンナノ
チューブが配置してできる単一構造の微細素子を評価す
るのみであった。また、カーボンナノチューブは非常に
高価であり、ロスの無いように効率的に電子回路内部に
組み込ませたい。これらハンドリングの困難さ、および
高価であることの問題は、具体的なデバイス化に大きな
障害となっている。
に利用しようとする場合には、カーボンナノチューブが
非常に微細であるためにハンドリングが困難であり、集
積回路（ＩＣ）のような高密度配線を作製する手法は未
だ提案されておらず、Ｎａｔｕｒｅ ｖｏｌ．３９７、
１９９９、ｐ．６７３〜６７５に示されているように、
微細電極をあらかじめ作製し、その位置にカーボンナノ
チューブが配置してできる単一構造の微細素子を評価す
るのみであった。また、カーボンナノチューブは非常に
高価であり、ロスの無いように効率的に電子回路内部に
組み込ませたい。これらハンドリングの困難さ、および
高価であることの問題は、具体的なデバイス化に大きな
障害となっている。
【００２７】その１つの打開策として、従来の電子回路
デバイスとは異なる生物の脳に類似させた電気信号処理
を考えることができる。カーボンナノチューブはこれま
での電気配線とは異なり、非常に細く、指向性も高いた
め、脳内のニューロンのような多重配線を実現し、従来
の計算処理とは異なる非ノイマン型の処理機構を具現化
できる可能性がある。しかしながら、これまでにカーボ
ンナノチューブの組織構造体による信号伝達、信号処理
に関する報告は無い。
デバイスとは異なる生物の脳に類似させた電気信号処理
を考えることができる。カーボンナノチューブはこれま
での電気配線とは異なり、非常に細く、指向性も高いた
め、脳内のニューロンのような多重配線を実現し、従来
の計算処理とは異なる非ノイマン型の処理機構を具現化
できる可能性がある。しかしながら、これまでにカーボ
ンナノチューブの組織構造体による信号伝達、信号処理
に関する報告は無い。
【００２８】また、電子源として利用しようとする場
合、Ａ．Ｇ．Ｒｉｎｚｌｅｒらは、“Ｓｃｉｅｎｃｅ”
（Ｖｏｌ．２６９，１９９５，ｐ．１５５０〜１５５
３）に示されているようにカーボンファイバーの１本を
取り出し、片方を電極に接着する必要があるとしてい
る。また、Ｗａｌｔ Ａ．ｄｅ Ｈｅｅｒらは、“Ｓｃ
ｉｅｎｃｅ”（Ｖｏｌ．２７０，１９９５，ｐ．１１７
９〜１１８０）および“Ｓｃｉｅｎｃｅ”（Ｖｏｌ．２
６８，１９９５，ｐ．８４５〜８４７）に示されるよう
に、アーク放電で作製したカーボンナノチューブを精製
した後、セラミックフィルターを用いて基板上にカーボ
ンナノチューブを立たせる工程が必要であるとしてい
る。この場合には積極的に電極とカーボンナノチューブ
を接合してはいない。また、利用するカーボンナノチュ
ーブは相互に複雑に絡み合い易く、個々のカーボンナノ
チューブの特性を十分発現できるデバイスではなかっ
た。
合、Ａ．Ｇ．Ｒｉｎｚｌｅｒらは、“Ｓｃｉｅｎｃｅ”
（Ｖｏｌ．２６９，１９９５，ｐ．１５５０〜１５５
３）に示されているようにカーボンファイバーの１本を
取り出し、片方を電極に接着する必要があるとしてい
る。また、Ｗａｌｔ Ａ．ｄｅ Ｈｅｅｒらは、“Ｓｃ
ｉｅｎｃｅ”（Ｖｏｌ．２７０，１９９５，ｐ．１１７
９〜１１８０）および“Ｓｃｉｅｎｃｅ”（Ｖｏｌ．２
６８，１９９５，ｐ．８４５〜８４７）に示されるよう
に、アーク放電で作製したカーボンナノチューブを精製
した後、セラミックフィルターを用いて基板上にカーボ
ンナノチューブを立たせる工程が必要であるとしてい
る。この場合には積極的に電極とカーボンナノチューブ
を接合してはいない。また、利用するカーボンナノチュ
ーブは相互に複雑に絡み合い易く、個々のカーボンナノ
チューブの特性を十分発現できるデバイスではなかっ
た。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な問題
に鑑みなされたものであり、カーボンナノチューブのハ
ンドリング性を向上させ、カーボンナノチューブを含む
電子デバイスや機能材料、およびその他構造材料など
の、広範なカーボンナノチューブの応用を実現し得るカ
ーボンナノチューブ構造体、およびその製造方法を提供
することを目的とする。
に鑑みなされたものであり、カーボンナノチューブのハ
ンドリング性を向上させ、カーボンナノチューブを含む
電子デバイスや機能材料、およびその他構造材料など
の、広範なカーボンナノチューブの応用を実現し得るカ
ーボンナノチューブ構造体、およびその製造方法を提供
することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明により達成される。すなわち本発明は、 ＜１＞ 複数の物体相互の間隙、および／または、物体
の複数の部位における間隙に液架橋部を形成し、該液架
橋部に複数のカーボンナノチューブを会合させることに
より、前記カーボンナノチューブを構造化して配置する
ことを特徴とするカーボンナノチューブ構造体の製造方
法である。
明により達成される。すなわち本発明は、 ＜１＞ 複数の物体相互の間隙、および／または、物体
の複数の部位における間隙に液架橋部を形成し、該液架
橋部に複数のカーボンナノチューブを会合させることに
より、前記カーボンナノチューブを構造化して配置する
ことを特徴とするカーボンナノチューブ構造体の製造方
法である。
【００３１】＜２＞ 前記複数の物体が、複数の微小体
であることを特徴とする＜１＞に記載のカーボンナノチ
ューブ構造体の製造方法である。 ＜３＞ 前記複数のカーボンナノチューブの長さが、前
記複数の微小体の球相当平均径よりも長いことを特徴と
する＜２＞に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造
方法である。
であることを特徴とする＜１＞に記載のカーボンナノチ
ューブ構造体の製造方法である。 ＜３＞ 前記複数のカーボンナノチューブの長さが、前
記複数の微小体の球相当平均径よりも長いことを特徴と
する＜２＞に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造
方法である。
【００３２】＜４＞ 前記複数の微小体の球相当平均径
が、１０ｎｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴と
する＜２＞または＜３＞に記載のカーボンナノチューブ
構造体の製造方法である。 ＜５＞ 前記複数の微小体が、複数のポリマー製の微小
体であることを特徴とする＜２＞〜＜４＞のいずれか１
に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法であ
る。
が、１０ｎｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴と
する＜２＞または＜３＞に記載のカーボンナノチューブ
構造体の製造方法である。 ＜５＞ 前記複数の微小体が、複数のポリマー製の微小
体であることを特徴とする＜２＞〜＜４＞のいずれか１
に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法であ
る。
【００３３】＜６＞ 前記複数の微小体と、前記複数の
カーボンナノチューブとが分散された液体から、該液体
をある程度蒸発させることにより、前記複数の微小体が
相互間に間隙を有しつつ配列し、かつ、液架橋部を形成
し、該液架橋部に複数のカーボンナノチューブを会合さ
せることを特徴とする＜２＞〜＜５＞のいずれか１に記
載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法である。 ＜７＞ 液架橋部の形成後、さらに前記液体を蒸発させ
ることにより、前記液架橋部に複数のカーボンナノチュ
ーブを会合させるとともに、前記複数の微小体相互の間
隙を近接化させることを特徴とする＜６＞に記載のカー
ボンナノチューブ構造体の製造方法である。
カーボンナノチューブとが分散された液体から、該液体
をある程度蒸発させることにより、前記複数の微小体が
相互間に間隙を有しつつ配列し、かつ、液架橋部を形成
し、該液架橋部に複数のカーボンナノチューブを会合さ
せることを特徴とする＜２＞〜＜５＞のいずれか１に記
載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法である。 ＜７＞ 液架橋部の形成後、さらに前記液体を蒸発させ
ることにより、前記液架橋部に複数のカーボンナノチュ
ーブを会合させるとともに、前記複数の微小体相互の間
隙を近接化させることを特徴とする＜６＞に記載のカー
ボンナノチューブ構造体の製造方法である。
【００３４】＜８＞ 前記複数の微小体相互の間隙を近
接化させることにより、前記複数の微小体が最密充填さ
れた状態となることを特徴とする＜７＞に記載のカーボ
ンナノチューブ構造体の製造方法である。 ＜９＞ 前記液体中のカーボンナノチューブの濃度を調
節することにより、前記液架橋部に会合させるカーボン
ナノチューブの量を制御することを特徴とする＜６＞〜
＜８＞のいずれか１に記載のカーボンナノチューブ構造
体の製造方法である。
接化させることにより、前記複数の微小体が最密充填さ
れた状態となることを特徴とする＜７＞に記載のカーボ
ンナノチューブ構造体の製造方法である。 ＜９＞ 前記液体中のカーボンナノチューブの濃度を調
節することにより、前記液架橋部に会合させるカーボン
ナノチューブの量を制御することを特徴とする＜６＞〜
＜８＞のいずれか１に記載のカーボンナノチューブ構造
体の製造方法である。
【００３５】＜１０＞ 前記液架橋部を形成する液体
を、さらに完全に蒸発させ、前記複数の微小体を溶解さ
せ再度固化させることでマトリックスとし、該マトリッ
クスに前記カーボンナノチューブが構造化して配置され
ることで、構造体として固定化することを特徴とする＜
６＞〜＜９＞のいずれか１に記載のカーボンナノチュー
ブ構造体の製造方法である。 ＜１１＞ 前記液架橋部を形成する液体を、さらに完全
に蒸発させることを特徴とする＜１＞〜＜９＞のいずれ
か１に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法で
ある。
を、さらに完全に蒸発させ、前記複数の微小体を溶解さ
せ再度固化させることでマトリックスとし、該マトリッ
クスに前記カーボンナノチューブが構造化して配置され
ることで、構造体として固定化することを特徴とする＜
６＞〜＜９＞のいずれか１に記載のカーボンナノチュー
ブ構造体の製造方法である。 ＜１１＞ 前記液架橋部を形成する液体を、さらに完全
に蒸発させることを特徴とする＜１＞〜＜９＞のいずれ
か１に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法で
ある。
【００３６】＜１２＞ さらに、前記複数の物体を消失
させることで、中空部分を有するように構造化して配置
されたカーボンナノチューブ構造体を得ることを特徴と
する＜１１＞に記載のカーボンナノチューブ構造体の製
造方法である。 ＜１３＞ 前記複数のカーボンナノチューブの長さが、
前記物体の複数の部位における間隙の最短離間距離より
も長いことを特徴とする＜１＞に記載のカーボンナノチ
ューブ構造体の製造方法である。
させることで、中空部分を有するように構造化して配置
されたカーボンナノチューブ構造体を得ることを特徴と
する＜１１＞に記載のカーボンナノチューブ構造体の製
造方法である。 ＜１３＞ 前記複数のカーボンナノチューブの長さが、
前記物体の複数の部位における間隙の最短離間距離より
も長いことを特徴とする＜１＞に記載のカーボンナノチ
ューブ構造体の製造方法である。
【００３７】＜１４＞ 前記液架橋部に複数のカーボン
ナノチューブを会合させる際に、さらに他の物体を存在
させ、該他の物体とともに前記複数のカーボンナノチュ
ーブを構造化して配置することを特徴とする＜１＞〜＜
１３＞のいずれか１に記載のカーボンナノチューブ構造
体の製造方法である。 ＜１５＞ 前記複数のカーボンナノチューブを構造化し
て配置する際に、前記他の物体の少なくとも一部を、カ
ーボンナノチューブ相互の間隙に配置させることを特徴
とする＜１４＞に記載のカーボンナノチューブ構造体の
製造方法である。
ナノチューブを会合させる際に、さらに他の物体を存在
させ、該他の物体とともに前記複数のカーボンナノチュ
ーブを構造化して配置することを特徴とする＜１＞〜＜
１３＞のいずれか１に記載のカーボンナノチューブ構造
体の製造方法である。 ＜１５＞ 前記複数のカーボンナノチューブを構造化し
て配置する際に、前記他の物体の少なくとも一部を、カ
ーボンナノチューブ相互の間隙に配置させることを特徴
とする＜１４＞に記載のカーボンナノチューブ構造体の
製造方法である。
【００３８】＜１６＞ 前記他の物体の少なくとも一部
が、カーボンナノチューブ相互を橋渡しする架橋機能を
有することを特徴とする＜１５＞に記載のカーボンナノ
チューブ構造体の製造方法である。 ＜１７＞ 前記他の物体の有する架橋機能により、構造
化して配置されたカーボンナノチューブ相互を緊結し、
構造体として固定化することを特徴とする＜１６＞に記
載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法である。
が、カーボンナノチューブ相互を橋渡しする架橋機能を
有することを特徴とする＜１５＞に記載のカーボンナノ
チューブ構造体の製造方法である。 ＜１７＞ 前記他の物体の有する架橋機能により、構造
化して配置されたカーボンナノチューブ相互を緊結し、
構造体として固定化することを特徴とする＜１６＞に記
載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法である。
【００３９】＜１８＞ 複数の物体相互の間隙、および
／または、物体の複数の部位における間隙に形成される
液架橋部の形状に、会合された複数のカーボンナノチュ
ーブが構造化して配置されてなることを特徴とするカー
ボンナノチューブ構造体である。 ＜１９＞ マトリックス中に、前記複数のカーボンナノ
チューブが構造化して配置されてなることを特徴とする
＜１８＞に記載のカーボンナノチューブ構造体である。
／または、物体の複数の部位における間隙に形成される
液架橋部の形状に、会合された複数のカーボンナノチュ
ーブが構造化して配置されてなることを特徴とするカー
ボンナノチューブ構造体である。 ＜１９＞ マトリックス中に、前記複数のカーボンナノ
チューブが構造化して配置されてなることを特徴とする
＜１８＞に記載のカーボンナノチューブ構造体である。
【００４０】＜２０＞ 中空部分を有するように構造化
して配置されてなることを特徴とする＜１８＞に記載の
カーボンナノチューブ構造体である。 ＜２１＞ さらに他の物体が、カーボンナノチューブ相
互の間隙および／またはその近傍に配置されてなること
を特徴とする＜１８＞〜＜２０＞のいずれか１に記載の
カーボンナノチューブ構造体である。
して配置されてなることを特徴とする＜１８＞に記載の
カーボンナノチューブ構造体である。 ＜２１＞ さらに他の物体が、カーボンナノチューブ相
互の間隙および／またはその近傍に配置されてなること
を特徴とする＜１８＞〜＜２０＞のいずれか１に記載の
カーボンナノチューブ構造体である。
【００４１】＜２２＞ カーボンナノチューブ相互が前
記他の物体により緊結され、構造体として固定化されて
なることを特徴とする＜２１＞に記載のカーボンナノチ
ューブ構造体である。 ＜２３＞ ＜１＞〜＜１７＞のいずれか１に記載のカー
ボンナノチューブ構造体の製造方法により製造されてな
ることを特徴とする＜１８＞に記載のカーボンナノチュ
ーブ構造体である。
記他の物体により緊結され、構造体として固定化されて
なることを特徴とする＜２１＞に記載のカーボンナノチ
ューブ構造体である。 ＜２３＞ ＜１＞〜＜１７＞のいずれか１に記載のカー
ボンナノチューブ構造体の製造方法により製造されてな
ることを特徴とする＜１８＞に記載のカーボンナノチュ
ーブ構造体である。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 ＜本発明の作用機構＞まず、本発明の作用機構について
説明する。本発明においては、複数の物体相互の間隙、
および／または、物体の複数の部位における間隙に液架
橋部を形成するが、この「液架橋」とは、一般に「メニ
スカス」とも呼ばれ、物体相互の間隙、あるいは、物体
の複数の部位における間隙（以下、単に「物体相互の間
隙等」と略す場合がある。）が十分に小さく、かつその
間隙にある程度の液体が存在する場合に、その液体の凝
集力と、該液体−前記物体間の付着力と、の関係により
前記物体と接触する部分の液面が高く、その中間に位置
する部分は低くなる、すなわち凹部を形成する現象のこ
とを言い、物体相互の間隙等に形成される液面が液体の
表面張力に由来する曲面形状を形成している。また、毛
細管現象も上記現象と類似した現象であるが、本発明に
おいて、「液架橋」と言う場合には、物体相互の間隙等
において、毛細管現象により形成された液体の状態を区
別することなく含むものとする。
説明する。本発明においては、複数の物体相互の間隙、
および／または、物体の複数の部位における間隙に液架
橋部を形成するが、この「液架橋」とは、一般に「メニ
スカス」とも呼ばれ、物体相互の間隙、あるいは、物体
の複数の部位における間隙（以下、単に「物体相互の間
隙等」と略す場合がある。）が十分に小さく、かつその
間隙にある程度の液体が存在する場合に、その液体の凝
集力と、該液体−前記物体間の付着力と、の関係により
前記物体と接触する部分の液面が高く、その中間に位置
する部分は低くなる、すなわち凹部を形成する現象のこ
とを言い、物体相互の間隙等に形成される液面が液体の
表面張力に由来する曲面形状を形成している。また、毛
細管現象も上記現象と類似した現象であるが、本発明に
おいて、「液架橋」と言う場合には、物体相互の間隙等
において、毛細管現象により形成された液体の状態を区
別することなく含むものとする。
【００４３】複数の物体を相互に近接させて間隙を形成
し、ここに液体を存在させると、以上のような液架橋が
起こる。図１に、複数の物体として球形の粒子を用い、
該球形の粒子と液体とにより液架橋が生じた状態を拡大
模式断面図で示す。図１に示すように、粒子４相互の間
隙を十分に少なく取り、ここに液体２を存在させると、
液架橋力により液面形状が凹化した液架橋部ａ１〜ａ４
が、粒子４相互の間隙に形成される。この液架橋部ａ１
〜ａ４に、複数のカーボンナノチューブを会合させるこ
とにより、当該カーボンナノチューブを構造化して配置
することが本発明の特徴である。
し、ここに液体を存在させると、以上のような液架橋が
起こる。図１に、複数の物体として球形の粒子を用い、
該球形の粒子と液体とにより液架橋が生じた状態を拡大
模式断面図で示す。図１に示すように、粒子４相互の間
隙を十分に少なく取り、ここに液体２を存在させると、
液架橋力により液面形状が凹化した液架橋部ａ１〜ａ４
が、粒子４相互の間隙に形成される。この液架橋部ａ１
〜ａ４に、複数のカーボンナノチューブを会合させるこ
とにより、当該カーボンナノチューブを構造化して配置
することが本発明の特徴である。
【００４４】本発明の作用を、図面を用いてより具体的
に説明する。図２は、本発明の作用を時系列的に説明す
るための拡大模式断面図である。カーボンナノチューブ
８はチューブ状の細長い形状を有するものであるが、図
２において、カーボンナノチューブ８は、その断面が示
されているため、円形に描かれている。
に説明する。図２は、本発明の作用を時系列的に説明す
るための拡大模式断面図である。カーボンナノチューブ
８はチューブ状の細長い形状を有するものであるが、図
２において、カーボンナノチューブ８は、その断面が示
されているため、円形に描かれている。
【００４５】まず、図２（ａ）に示すような、基板６の
表面に粒子４が固定され、カーボンナノチューブ８が分
散された液体で、粒子４が満たされた状態を想定する。
この状態から、液体２の液面が粒子４の高さになるま
で、液体２を蒸発させた状態が図２（ｂ）である。さら
に液体２を蒸発させると、図２（ｃ）に示すように、各
粒子４相互の間隙に液架橋部ａ１〜ａ４が形成される。
このとき、カーボンナノチューブ８は、該液架橋部ａ１
〜ａ４に引き寄せられるような行動をとる。ここからさ
らに液体２を蒸発させると、図２（ｄ）に示すように、
カーボンナノチューブ８は、液架橋部ａ１〜ａ４におい
て会合し、構造化されて配置された状態となる。
表面に粒子４が固定され、カーボンナノチューブ８が分
散された液体で、粒子４が満たされた状態を想定する。
この状態から、液体２の液面が粒子４の高さになるま
で、液体２を蒸発させた状態が図２（ｂ）である。さら
に液体２を蒸発させると、図２（ｃ）に示すように、各
粒子４相互の間隙に液架橋部ａ１〜ａ４が形成される。
このとき、カーボンナノチューブ８は、該液架橋部ａ１
〜ａ４に引き寄せられるような行動をとる。ここからさ
らに液体２を蒸発させると、図２（ｄ）に示すように、
カーボンナノチューブ８は、液架橋部ａ１〜ａ４におい
て会合し、構造化されて配置された状態となる。
【００４６】図２（ｄ）の状態における平面図（図２
（ｄ）の矢印Ｘ方向から見た図）を図３に示す。複数の
カーボンナノチューブ８が会合して構造化して配置され
ていることがわかる。このようにして得られたカーボン
ナノチューブ構造体の電子顕微鏡拡大写真を図４に示
す。図４において、円形状の物体は、前記複数の物体と
してのラテックス粒子であり、該粒子相互の間隙に白く
直線状に存在するのが、カーボンナノチューブである。
（ｄ）の矢印Ｘ方向から見た図）を図３に示す。複数の
カーボンナノチューブ８が会合して構造化して配置され
ていることがわかる。このようにして得られたカーボン
ナノチューブ構造体の電子顕微鏡拡大写真を図４に示
す。図４において、円形状の物体は、前記複数の物体と
してのラテックス粒子であり、該粒子相互の間隙に白く
直線状に存在するのが、カーボンナノチューブである。
【００４７】以上のように、本発明によればカーボンナ
ノチューブを液架橋を利用することにより、構造化して
配置することができ、容易にカーボンナノチューブ構造
体を製造することができる。すなわち、カーボンナノチ
ューブを含む液体を液架橋部に存在させると、カーボン
ナノチューブは液架橋部に集まり、カーボンナノチュー
ブの濃度が高まり、カーボンナノチューブを容易に、か
つ適切に構造化することができる。また、液架橋部を形
成するための複数の物体の種類、形状、大きさ、密度、
両者の間隙の大きさ等を調整することにより、カーボン
ナノチューブ構造体の構造を適切に制御することができ
る。
ノチューブを液架橋を利用することにより、構造化して
配置することができ、容易にカーボンナノチューブ構造
体を製造することができる。すなわち、カーボンナノチ
ューブを含む液体を液架橋部に存在させると、カーボン
ナノチューブは液架橋部に集まり、カーボンナノチュー
ブの濃度が高まり、カーボンナノチューブを容易に、か
つ適切に構造化することができる。また、液架橋部を形
成するための複数の物体の種類、形状、大きさ、密度、
両者の間隙の大きさ等を調整することにより、カーボン
ナノチューブ構造体の構造を適切に制御することができ
る。
【００４８】なお、本発明において「複数の物体（また
は、複数の微小体）相互の間隙」、あるいは、「物体の
複数の部位における間隙」という場合の間隙の程度とし
ては、当該間隙が、液架橋が生じる程度の大きさであれ
ば問題無い。例えば、液架橋に用いる液体の表面張力が
大きい場合や、後述の如く当該液体中のカーボンナノチ
ューブの濃度が高い場合には、当該間隙を大きくとるこ
とができる。また、「複数の物体（または、複数の微小
体）」相互、あるいは、「物体の複数の部位」相互に、
ある程度の間隙を有していることを必須とする意味では
なく、例えば前記相互間が完全に接触している箇所を有
していても、その近辺に液架橋構造を形成し得る場合に
は、当該両者間の関係も「相互に間隙」を有しているも
のとして、本発明においては取り扱う。
は、複数の微小体）相互の間隙」、あるいは、「物体の
複数の部位における間隙」という場合の間隙の程度とし
ては、当該間隙が、液架橋が生じる程度の大きさであれ
ば問題無い。例えば、液架橋に用いる液体の表面張力が
大きい場合や、後述の如く当該液体中のカーボンナノチ
ューブの濃度が高い場合には、当該間隙を大きくとるこ
とができる。また、「複数の物体（または、複数の微小
体）」相互、あるいは、「物体の複数の部位」相互に、
ある程度の間隙を有していることを必須とする意味では
なく、例えば前記相互間が完全に接触している箇所を有
していても、その近辺に液架橋構造を形成し得る場合に
は、当該両者間の関係も「相互に間隙」を有しているも
のとして、本発明においては取り扱う。
【００４９】また、本発明において「物体の複数の部位
における間隙」という場合、物体の複数の部位におい
て、液架橋を形成し得る所定の間隙を有しているもの全
てが概念に含まれ、詳細には、物理的に「物体の複数の
部位」に液架橋を形成し得る間隙を有する場合の他、物
体の表面性状を調整し、該調整された表面の部位相互の
間に液架橋を形成し得る場合の当該間隙も、「物体の複
数の部位における間隙」の概念に含まれる。
における間隙」という場合、物体の複数の部位におい
て、液架橋を形成し得る所定の間隙を有しているもの全
てが概念に含まれ、詳細には、物理的に「物体の複数の
部位」に液架橋を形成し得る間隙を有する場合の他、物
体の表面性状を調整し、該調整された表面の部位相互の
間に液架橋を形成し得る場合の当該間隙も、「物体の複
数の部位における間隙」の概念に含まれる。
【００５０】表面性状の調整とは、すなわち、物体の表
面に前記液体に対して親和性の低い部位（液体が水の場
合には、疎水性の部位）と、親和性の高い部位（液体が
水の場合には、親水性の部位）とが生じるように表面性
状を調整することをいい、前記液体に対して親和性の低
い部位を間に挟んで、複数の親和性の高い部位が存在
し、かつ、該複数の親和性の高い部位相互の間隙が十分
に小さければ、当該間隙には液架橋部が形成される。つ
まり、本発明においてカーボンナノチューブを会合させ
る液架橋部は、必ずしも物体あるいは部位相互の物理的
な間隙に形成されるものではない。
面に前記液体に対して親和性の低い部位（液体が水の場
合には、疎水性の部位）と、親和性の高い部位（液体が
水の場合には、親水性の部位）とが生じるように表面性
状を調整することをいい、前記液体に対して親和性の低
い部位を間に挟んで、複数の親和性の高い部位が存在
し、かつ、該複数の親和性の高い部位相互の間隙が十分
に小さければ、当該間隙には液架橋部が形成される。つ
まり、本発明においてカーボンナノチューブを会合させ
る液架橋部は、必ずしも物体あるいは部位相互の物理的
な間隙に形成されるものではない。
【００５１】表面性状の調整方法としては、例えば物体
の表面に分子膜を形成することにより実現できる。分子
膜の形成方法としては、具体的にはラングミュア−ブロ
ジェット（ＬＢ）法や、シランカップリング剤などの表
面改質剤を使用する方法等が挙げられる。
の表面に分子膜を形成することにより実現できる。分子
膜の形成方法としては、具体的にはラングミュア−ブロ
ジェット（ＬＢ）法や、シランカップリング剤などの表
面改質剤を使用する方法等が挙げられる。
【００５２】＜カーボンナノチューブ構造体の構造制御
＞本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法によ
れば、カーボンナノチューブ構造体の構造を適切に制御
することができるが、その具体的手法について以下に述
べる。
＞本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法によ
れば、カーボンナノチューブ構造体の構造を適切に制御
することができるが、その具体的手法について以下に述
べる。
【００５３】（液体中のカーボンナノチューブの濃度）
上記のように前記複数の物体として、複数の微小体を用
いた場合には、該複数の微小体と、複数のカーボンナノ
チューブとが分散された液体から、該液体をある程度蒸
発させることにより、前記複数の微小体が相互間に間隙
を有しつつ配列し、かつ、液架橋部を形成し、該液架橋
部に複数のカーボンナノチューブを会合させることでカ
ーボンナノチューブ構造体が得られる。また、前記複数
の物体が微小体であるか否かにかかわらず、前記複数の
物体を予め微小な間隙を有するように配列して固定して
おき、ここに複数のカーボンナノチューブが分散された
液体を存在させる（例えば、微小な間隙を有する前記複
数の物体が固定された箇所を、複数のカーボンナノチュ
ーブが分散された液体で満たし、さらにある程度液体を
蒸発させる。）ことでもカーボンナノチューブ構造体が
得られる。上記いずれの場合においても、前記液体中の
カーボンナノチューブは、液架橋部に均等に分配される
ため、前記液体中のカーボンナノチューブの総量は、前
記液架橋部において会合するカーボンナノチューブの数
に相当する。つまり、前記液体中のカーボンナノチュー
ブの濃度を調節することにより、前記液架橋部に会合さ
せるカーボンナノチューブの量を制御することができ
る。
上記のように前記複数の物体として、複数の微小体を用
いた場合には、該複数の微小体と、複数のカーボンナノ
チューブとが分散された液体から、該液体をある程度蒸
発させることにより、前記複数の微小体が相互間に間隙
を有しつつ配列し、かつ、液架橋部を形成し、該液架橋
部に複数のカーボンナノチューブを会合させることでカ
ーボンナノチューブ構造体が得られる。また、前記複数
の物体が微小体であるか否かにかかわらず、前記複数の
物体を予め微小な間隙を有するように配列して固定して
おき、ここに複数のカーボンナノチューブが分散された
液体を存在させる（例えば、微小な間隙を有する前記複
数の物体が固定された箇所を、複数のカーボンナノチュ
ーブが分散された液体で満たし、さらにある程度液体を
蒸発させる。）ことでもカーボンナノチューブ構造体が
得られる。上記いずれの場合においても、前記液体中の
カーボンナノチューブは、液架橋部に均等に分配される
ため、前記液体中のカーボンナノチューブの総量は、前
記液架橋部において会合するカーボンナノチューブの数
に相当する。つまり、前記液体中のカーボンナノチュー
ブの濃度を調節することにより、前記液架橋部に会合さ
せるカーボンナノチューブの量を制御することができ
る。
【００５４】すなわち、前記液体中のカーボンナノチュ
ーブの量を少なく（濃度を低く）すれば、液架橋部に会
合し構造化されるカーボンナノチューブの量も少なくな
り、逆に前記液体中のカーボンナノチューブの量を多く
（濃度を高く）すれば、液架橋部に会合し構造化される
カーボンナノチューブの量も多くなる。このように、本
発明によれば、前記液体中のカーボンナノチューブの濃
度を調節することで、得られるカーボンナノチューブ構
造体の構造を適切に制御することができる。
ーブの量を少なく（濃度を低く）すれば、液架橋部に会
合し構造化されるカーボンナノチューブの量も少なくな
り、逆に前記液体中のカーボンナノチューブの量を多く
（濃度を高く）すれば、液架橋部に会合し構造化される
カーボンナノチューブの量も多くなる。このように、本
発明によれば、前記液体中のカーボンナノチューブの濃
度を調節することで、得られるカーボンナノチューブ構
造体の構造を適切に制御することができる。
【００５５】図４に示したカーボンナノチューブ構造体
は、これを製造するに供した液体中のカーボンナノチュ
ーブの量が比較的少ないため、カーボンナノチューブ構
造体におけるカーボンナノチューブの量もかなり少なく
なっている。これに対して、前記液体中のカーボンナノ
チューブの量を極めて多くして製造した場合のカーボン
ナノチューブ構造体の電子顕微鏡拡大写真を図５に示
す。図５の電子顕微鏡拡大写真では、粒子相互の間隙に
存在するカーボンナノチューブが極めて大量であり、写
真上、チューブとして認識できないほどに会合して構造
化されていることがわかる。
は、これを製造するに供した液体中のカーボンナノチュ
ーブの量が比較的少ないため、カーボンナノチューブ構
造体におけるカーボンナノチューブの量もかなり少なく
なっている。これに対して、前記液体中のカーボンナノ
チューブの量を極めて多くして製造した場合のカーボン
ナノチューブ構造体の電子顕微鏡拡大写真を図５に示
す。図５の電子顕微鏡拡大写真では、粒子相互の間隙に
存在するカーボンナノチューブが極めて大量であり、写
真上、チューブとして認識できないほどに会合して構造
化されていることがわかる。
【００５６】（複数の微小体の最密充填化）また、前記
複数の物体として、複数の微小体を用いた場合には、該
複数の微小体と、複数のカーボンナノチューブとが分散
された液体から、該液体をある程度蒸発させることによ
り、前記複数の微小体が相互間に間隙を有しつつ配列
し、かつ、液架橋部を形成し、該液架橋部に複数のカー
ボンナノチューブを会合させることでカーボンナノチュ
ーブ構造体が得られる。
複数の物体として、複数の微小体を用いた場合には、該
複数の微小体と、複数のカーボンナノチューブとが分散
された液体から、該液体をある程度蒸発させることによ
り、前記複数の微小体が相互間に間隙を有しつつ配列
し、かつ、液架橋部を形成し、該液架橋部に複数のカー
ボンナノチューブを会合させることでカーボンナノチュ
ーブ構造体が得られる。
【００５７】前記液体の蒸発過程の中で、前記複数の微
小体が相互間に間隙を有しつつ配列するが、さらに前記
液体を蒸発させると、前記複数の微小体相互の間隙を近
接化させる、言い換えれば、前記複数の微小体を再配列
することができる。このとき前記複数の微小体を完全に
自由な状態としておけば、前記近接化により前記複数の
微小体は規則正しく配列され、最密充填された状態とな
る。前記複数の微小体が最密充填された状態となれば、
前記複数の微小体相互の間隙も極めて近接した状態とな
り、規則正しく配列された状態となるため、カーボンナ
ノチューブを極めて密接に、かつ規則正しく会合させる
ことができる。
小体が相互間に間隙を有しつつ配列するが、さらに前記
液体を蒸発させると、前記複数の微小体相互の間隙を近
接化させる、言い換えれば、前記複数の微小体を再配列
することができる。このとき前記複数の微小体を完全に
自由な状態としておけば、前記近接化により前記複数の
微小体は規則正しく配列され、最密充填された状態とな
る。前記複数の微小体が最密充填された状態となれば、
前記複数の微小体相互の間隙も極めて近接した状態とな
り、規則正しく配列された状態となるため、カーボンナ
ノチューブを極めて密接に、かつ規則正しく会合させる
ことができる。
【００５８】なお、本発明において「最密充填」と言う
ときは、微小体相互の関係として、最も近接した状態、
乃至、極めて近接した状態に配列されることを意味し、
必ずしも正確に最密充填されることを意味するものでは
ない。また、当該「最密充填」を考えるに際しては、微
小体相互の間隙に存在するカーボンナノチューブや、後
述するその他の物体を考慮に入れて考えるものとする。
これらの存在により、勿論一般に言われる「最密充填」
の状態を取ることは通常困難であるが、微小体以外のこ
れらの存在を前提に、微小体相互が、最も乃至極めて近
接した状態を、本発明における「最密充填」と定義づけ
る。したがって、既に示した図３や、図４および図５の
電子顕微鏡拡大写真における微小体の状態は、いずれも
「最密充填」の概念に含まれる。
ときは、微小体相互の関係として、最も近接した状態、
乃至、極めて近接した状態に配列されることを意味し、
必ずしも正確に最密充填されることを意味するものでは
ない。また、当該「最密充填」を考えるに際しては、微
小体相互の間隙に存在するカーボンナノチューブや、後
述するその他の物体を考慮に入れて考えるものとする。
これらの存在により、勿論一般に言われる「最密充填」
の状態を取ることは通常困難であるが、微小体以外のこ
れらの存在を前提に、微小体相互が、最も乃至極めて近
接した状態を、本発明における「最密充填」と定義づけ
る。したがって、既に示した図３や、図４および図５の
電子顕微鏡拡大写真における微小体の状態は、いずれも
「最密充填」の概念に含まれる。
【００５９】言い換えれば、本発明において、少なくと
も複数の微小体および複数のカーボンナノチューブが分
散された液体から、該液体をある程度蒸発させることに
より、前記複数の微小体が相互間に間隙を有しつつ配列
し、かつ、液架橋部を形成し、該液架橋部に複数のカー
ボンナノチューブを会合させ、さらに前記液体を蒸発さ
せ前記複数の微小体を近接化させることとすれば、前記
複数の微小体は「最密充填」した状態に再配列されるこ
ととなる。勿論、複数のカーボンナノチューブが分散さ
れた液体の中で、複数の微小体を沈殿状態としておき、
該複数の微小体を可動状態としておくことでも、前記複
数の微小体を近接化させ、「最密充填」した状態に再配
列することができる。
も複数の微小体および複数のカーボンナノチューブが分
散された液体から、該液体をある程度蒸発させることに
より、前記複数の微小体が相互間に間隙を有しつつ配列
し、かつ、液架橋部を形成し、該液架橋部に複数のカー
ボンナノチューブを会合させ、さらに前記液体を蒸発さ
せ前記複数の微小体を近接化させることとすれば、前記
複数の微小体は「最密充填」した状態に再配列されるこ
ととなる。勿論、複数のカーボンナノチューブが分散さ
れた液体の中で、複数の微小体を沈殿状態としておき、
該複数の微小体を可動状態としておくことでも、前記複
数の微小体を近接化させ、「最密充填」した状態に再配
列することができる。
【００６０】（他の物体の添加）前記液架橋部に複数の
カーボンナノチューブを会合させる際に、さらに他の物
体を存在させ、該他の物体とともに前記複数のカーボン
ナノチューブを構造化して配置することもできる。具体
的には、前記複数のカーボンナノチューブ、および必要
に応じて複数の微小体が分散された、液架橋を形成する
ための液体に、さらに他の物体を存在させておくと、前
記複数のカーボンナノチューブの会合の際に、前記他の
物体が取り込まれた状態で前記複数のカーボンナノチュ
ーブが構造化して配置される。
カーボンナノチューブを会合させる際に、さらに他の物
体を存在させ、該他の物体とともに前記複数のカーボン
ナノチューブを構造化して配置することもできる。具体
的には、前記複数のカーボンナノチューブ、および必要
に応じて複数の微小体が分散された、液架橋を形成する
ための液体に、さらに他の物体を存在させておくと、前
記複数のカーボンナノチューブの会合の際に、前記他の
物体が取り込まれた状態で前記複数のカーボンナノチュ
ーブが構造化して配置される。
【００６１】このとき特に、前記他の物体を、液架橋に
供する前記複数の物体、あるいは、物体の複数の部位
（以下、単に「複数の物体等」と略す場合がある。）に
捕獲されないようにしておけば、前記他の物体は、前記
カーボンナノチューブ相互の間隙および／または近傍に
配置させて構造化することができる。また、前記他の物
体を、液架橋に供する前記複数の物体等に捕獲されるよ
うにしておけば、前記他の物体は、前記複数の物体等と
前記カーボンナノチューブとの間に配置させて構造化す
ることができる。
供する前記複数の物体、あるいは、物体の複数の部位
（以下、単に「複数の物体等」と略す場合がある。）に
捕獲されないようにしておけば、前記他の物体は、前記
カーボンナノチューブ相互の間隙および／または近傍に
配置させて構造化することができる。また、前記他の物
体を、液架橋に供する前記複数の物体等に捕獲されるよ
うにしておけば、前記他の物体は、前記複数の物体等と
前記カーボンナノチューブとの間に配置させて構造化す
ることができる。
【００６２】前記他の物体を、液架橋に供する前記複数
の物体等に捕獲されるようにするか、捕獲されないよう
にするかは、例えば、分子や原子のイオン化した状態
など正や負に電荷が偏ったものを付加しておき、電気的
な引力や斥力を利用する場合、親水性や親油性など、
化学的に相反する親和性を有するものの組み合わせを利
用する場合、微小体の表面に凹凸構造を付加してお
き、その凹凸に接合しやすいあるいは絡みつきやすいよ
うな前記他の物体の一部形状を付加する場合、リガン
ド−レセプター対などにみられる分子相互の認識機能を
付加する場合、等により捕獲の可否が決定付けられる。
の物体等に捕獲されるようにするか、捕獲されないよう
にするかは、例えば、分子や原子のイオン化した状態
など正や負に電荷が偏ったものを付加しておき、電気的
な引力や斥力を利用する場合、親水性や親油性など、
化学的に相反する親和性を有するものの組み合わせを利
用する場合、微小体の表面に凹凸構造を付加してお
き、その凹凸に接合しやすいあるいは絡みつきやすいよ
うな前記他の物体の一部形状を付加する場合、リガン
ド−レセプター対などにみられる分子相互の認識機能を
付加する場合、等により捕獲の可否が決定付けられる。
【００６３】前記他の物体を前記カーボンナノチューブ
相互の間隙および／または近傍に配置させて構造化する
ことで、得られるカーボンナノチューブ構造体に種々の
機能を付与することができる。ナノチューブを構造化し
た後に何らかの方法（例えば、真空蒸着など物質の蒸
気にさらす方法、染色のように目的物質を含む溶液の
滴下、あるいはその溶液中への含侵する方法、温度を
繰り返し上昇下降させて、熱膨張係数の違いにより微細
な亀裂を生じさせて、その部分に浸透させる方法、電
子、原子、イオン、分子、粒子を加速して打ち込む方
法）によって、前記他の物体を前記カーボンナノチュー
ブ相互の間隙および／または近傍に配置させてもよい。
相互の間隙および／または近傍に配置させて構造化する
ことで、得られるカーボンナノチューブ構造体に種々の
機能を付与することができる。ナノチューブを構造化し
た後に何らかの方法（例えば、真空蒸着など物質の蒸
気にさらす方法、染色のように目的物質を含む溶液の
滴下、あるいはその溶液中への含侵する方法、温度を
繰り返し上昇下降させて、熱膨張係数の違いにより微細
な亀裂を生じさせて、その部分に浸透させる方法、電
子、原子、イオン、分子、粒子を加速して打ち込む方
法）によって、前記他の物体を前記カーボンナノチュー
ブ相互の間隙および／または近傍に配置させてもよい。
【００６４】前記他の物体としては、例えば、原子、分
子、イオン、粒子、ポリマー、生物体から抽出された分
子や組織などが挙げられ、その性質としては、絶縁性、
導電性、半導電性、吸光性、発光性、発色性、伸縮性、
発電性、光電性などの特性を有するものが挙げられる。
これら特性が、温度や湿度や雰囲気ガスによって変化す
るものであってもよい。
子、イオン、粒子、ポリマー、生物体から抽出された分
子や組織などが挙げられ、その性質としては、絶縁性、
導電性、半導電性、吸光性、発光性、発色性、伸縮性、
発電性、光電性などの特性を有するものが挙げられる。
これら特性が、温度や湿度や雰囲気ガスによって変化す
るものであってもよい。
【００６５】また、機能性分子や機能微粒子など、設計
された機能を有するものでもよい。近年、分子や微粒子
の多くには半導電性が多く見出されており、スイッチン
グ機能やメモリー機能などを、カーボンナノチューブの
接触部分あるいは凝集部分に付与することができる。
された機能を有するものでもよい。近年、分子や微粒子
の多くには半導電性が多く見出されており、スイッチン
グ機能やメモリー機能などを、カーボンナノチューブの
接触部分あるいは凝集部分に付与することができる。
【００６６】機能性分子としては、分子内部に電荷のか
たよりのある分子が好ましく、電荷供与性のある分子種
と、電荷受容性のある分子種とを組み合わせた分子、対
称的な分子に電荷供与性あるいは電荷受容性のある分子
種を組み合わせた分子、それらの繰り返しからなる巨大
分子、あるいはそれら分子の集合により機能させられる
分子集合体等が挙げられる。なお、上記電荷供与性およ
び電荷受容性は、電子親和力やイオン化ポテンシャルの
値で定義することができる。また、ＤＮＡ、コラーゲン
などの生体分子、あるいは生体に模倣した人工分子を使
用してもよく、生体に類似した機能を付加することが可
能となる。
たよりのある分子が好ましく、電荷供与性のある分子種
と、電荷受容性のある分子種とを組み合わせた分子、対
称的な分子に電荷供与性あるいは電荷受容性のある分子
種を組み合わせた分子、それらの繰り返しからなる巨大
分子、あるいはそれら分子の集合により機能させられる
分子集合体等が挙げられる。なお、上記電荷供与性およ
び電荷受容性は、電子親和力やイオン化ポテンシャルの
値で定義することができる。また、ＤＮＡ、コラーゲン
などの生体分子、あるいは生体に模倣した人工分子を使
用してもよく、生体に類似した機能を付加することが可
能となる。
【００６７】機能微粒子としては、金などの金属微粒
子、ＺｎＯ2、ＴｉＯ2などの金属酸化物微粒子、合金か
らなる金属間化合物微粒子、フラーレン等の炭素原子の
組織体、フラーレンの誘導体、ポリマー粒子、溶液中の
ミセル構造体、コロイド粒子、脂質からなるベシクル、
セラミックス、デンドリマー等が挙げられ、用途に応じ
てそれらの複合体あるいはそれらに処理を施したものを
使用できる。
子、ＺｎＯ2、ＴｉＯ2などの金属酸化物微粒子、合金か
らなる金属間化合物微粒子、フラーレン等の炭素原子の
組織体、フラーレンの誘導体、ポリマー粒子、溶液中の
ミセル構造体、コロイド粒子、脂質からなるベシクル、
セラミックス、デンドリマー等が挙げられ、用途に応じ
てそれらの複合体あるいはそれらに処理を施したものを
使用できる。
【００６８】例えば、機能微粒子として金のナノ粒子を
用いた場合、カーボンナノチューブによる導電性ネット
ワークの特性改善を図ることができる。機能性分子や機
能微粒子としての粒子は、カーボンナノチューブと必要
に応じて添加される微小体との分散液に添加しておけば
よい。機能性分子や機能微粒子は、非常に小さいためハ
ンドリングが困難であり、その正確な配置に関しては、
化学官能基による修飾などにより、相互認識的に適切な
配置を取り得るように設計することが好ましい。
用いた場合、カーボンナノチューブによる導電性ネット
ワークの特性改善を図ることができる。機能性分子や機
能微粒子としての粒子は、カーボンナノチューブと必要
に応じて添加される微小体との分散液に添加しておけば
よい。機能性分子や機能微粒子は、非常に小さいためハ
ンドリングが困難であり、その正確な配置に関しては、
化学官能基による修飾などにより、相互認識的に適切な
配置を取り得るように設計することが好ましい。
【００６９】前記他の物体としては、その少なくとも一
部を、カーボンナノチューブ相互の間隙に配置させるこ
とが望ましい。カーボンナノチューブ相互の間隙に配置
させることで、既述の如き機能性の付与が適切に為され
る。このとき、前記他の物体の少なくとも一部が、カー
ボンナノチューブ相互を橋渡しする架橋機能を有するこ
とも望ましい態様である。すなわち、前記他の物体によ
りカーボンナノチューブ相互を橋渡しすることで、カー
ボンナノチューブの構造体を、全体として１つの分子構
造に似た状態とすることができ、既述の機能性が全体と
して高い次元で付与されるほか、前記他の物体の有する
架橋機能により、構造化して配置されたカーボンナノチ
ューブ相互を緊結し、構造体としてカーボンナノチュー
ブ構造体を強固に固定化することができる。
部を、カーボンナノチューブ相互の間隙に配置させるこ
とが望ましい。カーボンナノチューブ相互の間隙に配置
させることで、既述の如き機能性の付与が適切に為され
る。このとき、前記他の物体の少なくとも一部が、カー
ボンナノチューブ相互を橋渡しする架橋機能を有するこ
とも望ましい態様である。すなわち、前記他の物体によ
りカーボンナノチューブ相互を橋渡しすることで、カー
ボンナノチューブの構造体を、全体として１つの分子構
造に似た状態とすることができ、既述の機能性が全体と
して高い次元で付与されるほか、前記他の物体の有する
架橋機能により、構造化して配置されたカーボンナノチ
ューブ相互を緊結し、構造体としてカーボンナノチュー
ブ構造体を強固に固定化することができる。
【００７０】架橋機能に関しては、カーボンナノチュー
ブと接合して離れにくくなる特性の部位を２つ以上有す
る原子、分子、イオン、粒子、繊維であればよい。カー
ボンナノチューブ自体にも処理を施しておくとより好ま
しい。例えば、カーボンナノチューブを強酸溶液で処理
すると、カルボニル基（ＣＯＯＨ）を有するカーボンナ
ノチューブとなるが、この場合には、水酸基（ＯＨ）や
アミノ基（ＮＨ2）やチオール基（ＳＨ）などのカルボ
ニル基と反応しやすい官能基を含む分子により、容易に
架橋させることができる。
ブと接合して離れにくくなる特性の部位を２つ以上有す
る原子、分子、イオン、粒子、繊維であればよい。カー
ボンナノチューブ自体にも処理を施しておくとより好ま
しい。例えば、カーボンナノチューブを強酸溶液で処理
すると、カルボニル基（ＣＯＯＨ）を有するカーボンナ
ノチューブとなるが、この場合には、水酸基（ＯＨ）や
アミノ基（ＮＨ2）やチオール基（ＳＨ）などのカルボ
ニル基と反応しやすい官能基を含む分子により、容易に
架橋させることができる。
【００７１】また、このカルボニル基など水溶性の官能
基を含むカーボンナノチューブは、水溶液中でイオン化
状態にでき、多価のイオンにより架橋構造を導入するこ
とができる。例えば、カルボン酸をイオン化させた状態
（ＣＯＯ-）に対してはカルシウムイオン（Ｃａ2+）、
マグネシウムイオン（Ｍｇ2+）、アルミニウムイオン
（Ａｌ3+）などを利用することができる。
基を含むカーボンナノチューブは、水溶液中でイオン化
状態にでき、多価のイオンにより架橋構造を導入するこ
とができる。例えば、カルボン酸をイオン化させた状態
（ＣＯＯ-）に対してはカルシウムイオン（Ｃａ2+）、
マグネシウムイオン（Ｍｇ2+）、アルミニウムイオン
（Ａｌ3+）などを利用することができる。
【００７２】＜複数の物体およびその配置による液架橋
の具体例＞以下に、いくつかの具体例を挙げて、液架橋
の態様を説明する。図６は、上記複数の物体として２個
の球体を用いた例を示す模式平面図である。２個の球体
１０の間隙に、カーボンナノチューブ（不図示）が分散
された液体２からなる液架橋部ａ５が形成され、カーボ
ンナノチューブは、液架橋部ａ５において会合し、構造
化される。したがって、例えば液体２を蒸発させ、さら
に所望により球体１０を除去すれば、カーボンナノチュ
ーブ構造体のみを入手することができる。得られたカー
ボンナノチューブ構造体は、その電気特性を利用した電
気素子として利用することができる。また、既述の如
く、前記他の物体とともに前記複数のカーボンナノチュ
ーブを構造化しておけば、添加される前記他の物体に応
じた各種特性を有するカーボンナノチューブ構造体とす
ることができる。
の具体例＞以下に、いくつかの具体例を挙げて、液架橋
の態様を説明する。図６は、上記複数の物体として２個
の球体を用いた例を示す模式平面図である。２個の球体
１０の間隙に、カーボンナノチューブ（不図示）が分散
された液体２からなる液架橋部ａ５が形成され、カーボ
ンナノチューブは、液架橋部ａ５において会合し、構造
化される。したがって、例えば液体２を蒸発させ、さら
に所望により球体１０を除去すれば、カーボンナノチュ
ーブ構造体のみを入手することができる。得られたカー
ボンナノチューブ構造体は、その電気特性を利用した電
気素子として利用することができる。また、既述の如
く、前記他の物体とともに前記複数のカーボンナノチュ
ーブを構造化しておけば、添加される前記他の物体に応
じた各種特性を有するカーボンナノチューブ構造体とす
ることができる。
【００７３】図７は、上記複数の物体として、基板上に
載置された球体を用いた例を示す模式断面図である。す
なわち、当該例においては、球体１０と基板１２とが
「複数の物体」となる。球体１０は基板１２上に載置さ
れるが、図７に示すようにその接点の両側には微細な間
隙が形成される。当該間隙に、カーボンナノチューブ
（不図示）が分散された液体２からなる液架橋部ａ６が
形成され、カーボンナノチューブは、液架橋部ａ６にお
いて会合し、構造化される。この場合、基板１２の表面
には、会合したカーボンナノチューブが、円形に構造化
されて配置された状態となる（不図示）。したがって、
例えば液体２を蒸発させ、さらに所望により球体１０を
除去すれば、円形に構造化されたカーボンナノチューブ
のみが基板１２表面に残った状態となり、カーボンナノ
チューブの電気特性を利用した円形状の電気素子として
利用することができる。また、既述の如く、前記他の物
体とともに前記複数のカーボンナノチューブを構造化し
ておけば、添加される前記他の物体に応じた各種特性を
有するカーボンナノチューブ構造体とすることができ
る。なお、球体１０を除去した際の円形の内部は、何も
存在しない状態、すなわち中空部分となる。
載置された球体を用いた例を示す模式断面図である。す
なわち、当該例においては、球体１０と基板１２とが
「複数の物体」となる。球体１０は基板１２上に載置さ
れるが、図７に示すようにその接点の両側には微細な間
隙が形成される。当該間隙に、カーボンナノチューブ
（不図示）が分散された液体２からなる液架橋部ａ６が
形成され、カーボンナノチューブは、液架橋部ａ６にお
いて会合し、構造化される。この場合、基板１２の表面
には、会合したカーボンナノチューブが、円形に構造化
されて配置された状態となる（不図示）。したがって、
例えば液体２を蒸発させ、さらに所望により球体１０を
除去すれば、円形に構造化されたカーボンナノチューブ
のみが基板１２表面に残った状態となり、カーボンナノ
チューブの電気特性を利用した円形状の電気素子として
利用することができる。また、既述の如く、前記他の物
体とともに前記複数のカーボンナノチューブを構造化し
ておけば、添加される前記他の物体に応じた各種特性を
有するカーボンナノチューブ構造体とすることができ
る。なお、球体１０を除去した際の円形の内部は、何も
存在しない状態、すなわち中空部分となる。
【００７４】図８は、上記複数の物体として、基板上に
載置された球体を４個用い、これが一直線状に並んだ例
を示す模式平面図であり、図８（ａ）は、液架橋に供す
る液体２の量が少ない場合を、図８（ｂ）は、該液体２
の量がそれよりも多い場合を表す。
載置された球体を４個用い、これが一直線状に並んだ例
を示す模式平面図であり、図８（ａ）は、液架橋に供す
る液体２の量が少ない場合を、図８（ｂ）は、該液体２
の量がそれよりも多い場合を表す。
【００７５】図８（ａ）の場合、カーボンナノチューブ
（不図示）が分散された液体２の量がわずかであるた
め、球体１４相互の間隙にわずかな液架橋部ａ７のみが
形成され、各液架橋部ａ７において、カーボンナノチュ
ーブが会合し、構造化される。このとき、各液架橋部ａ
７の液体２は基板１２まで達しており、すなわち、球体
１４相互間の他、基板１２との間隙にも液架橋部ａ７が
形成されている。本例の場合、例えば液体２を蒸発さ
せ、さらに所望により球体１４を除去すれば、会合した
３つのカーボンナノチューブ構造体を基板１２表面に同
時に形成することができ、カーボンナノチューブの電気
特性を利用した３つの電気素子として利用することがで
きる。また、既述の如く、前記他の物体とともに前記複
数のカーボンナノチューブを構造化しておけば、添加さ
れる前記他の物体に応じた各種特性を有するカーボンナ
ノチューブ構造体とすることができる。
（不図示）が分散された液体２の量がわずかであるた
め、球体１４相互の間隙にわずかな液架橋部ａ７のみが
形成され、各液架橋部ａ７において、カーボンナノチュ
ーブが会合し、構造化される。このとき、各液架橋部ａ
７の液体２は基板１２まで達しており、すなわち、球体
１４相互間の他、基板１２との間隙にも液架橋部ａ７が
形成されている。本例の場合、例えば液体２を蒸発さ
せ、さらに所望により球体１４を除去すれば、会合した
３つのカーボンナノチューブ構造体を基板１２表面に同
時に形成することができ、カーボンナノチューブの電気
特性を利用した３つの電気素子として利用することがで
きる。また、既述の如く、前記他の物体とともに前記複
数のカーボンナノチューブを構造化しておけば、添加さ
れる前記他の物体に応じた各種特性を有するカーボンナ
ノチューブ構造体とすることができる。
【００７６】一方、図８（ｂ）の場合、カーボンナノチ
ューブ（不図示）が分散された液体２の量が図８（ａ）
の場合よりも多いため、球体１４相互の間隙のみなら
ず、球体１４の周りにも液架橋部ａ８が形成される。す
なわち、液架橋部ａ８は、基板１２と球体１４との臨界
部に形成され、リングを４つ連ねた状態となる。カーボ
ンナノチューブは、液架橋部ａ８において会合し、構造
化される。したがって、例えば液体２を蒸発させ、さら
に所望により球体１４を除去すれば、４つの円形が連な
った状態に構造化されたカーボンナノチューブのみが基
板１２表面に残った状態となり、基板１２表面にかかる
形状の配線を施すことができ、あるいは、カーボンナノ
チューブの電気特性を利用した円形状の電気素子が連な
ったデバイスとして利用することができる。また、既述
の如く、前記他の物体とともに前記複数のカーボンナノ
チューブを構造化しておけば、添加される前記他の物体
に応じた各種特性を有するカーボンナノチューブ構造体
とすることができる。なお、球体１４を除去した際の円
形の内部は、何も存在しない状態、すなわち中空部分と
なる。
ューブ（不図示）が分散された液体２の量が図８（ａ）
の場合よりも多いため、球体１４相互の間隙のみなら
ず、球体１４の周りにも液架橋部ａ８が形成される。す
なわち、液架橋部ａ８は、基板１２と球体１４との臨界
部に形成され、リングを４つ連ねた状態となる。カーボ
ンナノチューブは、液架橋部ａ８において会合し、構造
化される。したがって、例えば液体２を蒸発させ、さら
に所望により球体１４を除去すれば、４つの円形が連な
った状態に構造化されたカーボンナノチューブのみが基
板１２表面に残った状態となり、基板１２表面にかかる
形状の配線を施すことができ、あるいは、カーボンナノ
チューブの電気特性を利用した円形状の電気素子が連な
ったデバイスとして利用することができる。また、既述
の如く、前記他の物体とともに前記複数のカーボンナノ
チューブを構造化しておけば、添加される前記他の物体
に応じた各種特性を有するカーボンナノチューブ構造体
とすることができる。なお、球体１４を除去した際の円
形の内部は、何も存在しない状態、すなわち中空部分と
なる。
【００７７】図９は、上記複数の物体として、基板上に
載置された三角柱体を５個用い、これが一直線状に並ん
だ例を示す模式平面図であり、図９（ａ）は、液架橋に
供する液体２の量が少ない場合を、図９（ｂ）は、該液
体２の量がそれよりも多い場合を表す。
載置された三角柱体を５個用い、これが一直線状に並ん
だ例を示す模式平面図であり、図９（ａ）は、液架橋に
供する液体２の量が少ない場合を、図９（ｂ）は、該液
体２の量がそれよりも多い場合を表す。
【００７８】図９（ａ）の場合、カーボンナノチューブ
（不図示）が分散された液体２の量がわずかであるた
め、三角柱体１６相互の間隙にわずかな液架橋部ａ９の
みが形成され、各液架橋部ａ９において、カーボンナノ
チューブが会合し、構造化される。このとき、各液架橋
部ａ９の液体２は基板１２まで達しており、すなわち、
三角柱体１６相互間の他、基板１２との間隙にも液架橋
部ａ９が形成されている。本例の場合、例えば液体２を
蒸発させ、さらに所望により三角柱体１６を除去すれ
ば、直線状でかつ相互に角度を有する、会合した４つの
カーボンナノチューブ構造体を基板１２表面に同時に形
成することができ、基板１２表面にかかる形状の配線を
施すことができ、あるいは、カーボンナノチューブの電
気特性を利用した４つの電気素子として利用することが
できる。また、既述の如く、前記他の物体とともに前記
複数のカーボンナノチューブを構造化しておけば、添加
される前記他の物体に応じた各種特性を有するカーボン
ナノチューブ構造体とすることができる。
（不図示）が分散された液体２の量がわずかであるた
め、三角柱体１６相互の間隙にわずかな液架橋部ａ９の
みが形成され、各液架橋部ａ９において、カーボンナノ
チューブが会合し、構造化される。このとき、各液架橋
部ａ９の液体２は基板１２まで達しており、すなわち、
三角柱体１６相互間の他、基板１２との間隙にも液架橋
部ａ９が形成されている。本例の場合、例えば液体２を
蒸発させ、さらに所望により三角柱体１６を除去すれ
ば、直線状でかつ相互に角度を有する、会合した４つの
カーボンナノチューブ構造体を基板１２表面に同時に形
成することができ、基板１２表面にかかる形状の配線を
施すことができ、あるいは、カーボンナノチューブの電
気特性を利用した４つの電気素子として利用することが
できる。また、既述の如く、前記他の物体とともに前記
複数のカーボンナノチューブを構造化しておけば、添加
される前記他の物体に応じた各種特性を有するカーボン
ナノチューブ構造体とすることができる。
【００７９】一方、図９（ｂ）の場合、カーボンナノチ
ューブ（不図示）が分散された液体２の量が図９（ａ）
の場合よりも多いため、三角柱体１６相互の間隙のみな
らず、三角柱体１６の周りにも液架橋部ａ１０が形成さ
れる。すなわち、液架橋部ａ１０は、基板１２と三角柱
体１６との臨界部に形成され、三角形を５つ連ねた状態
となる。カーボンナノチューブは、液架橋部ａ１０にお
いて会合し、構造化される。したがって、例えば液体２
を蒸発させ、さらに所望により三角柱体１６を除去すれ
ば、５つの三角形が連なった状態に構造化されたカーボ
ンナノチューブのみが基板１２表面に残った状態とな
り、基板１２表面にかかる形状の配線を施すことがで
き、あるいは、カーボンナノチューブの電気特性を利用
した三角形状の電気素子が連なったデバイスとして利用
することができる。また、既述の如く、前記他の物体と
ともに前記複数のカーボンナノチューブを構造化してお
けば、添加される前記他の物体に応じた各種特性を有す
るカーボンナノチューブ構造体とすることができる。な
お、三角柱体１６を除去した際の三角形の内部は、何も
存在しない状態、すなわち中空部分となる。
ューブ（不図示）が分散された液体２の量が図９（ａ）
の場合よりも多いため、三角柱体１６相互の間隙のみな
らず、三角柱体１６の周りにも液架橋部ａ１０が形成さ
れる。すなわち、液架橋部ａ１０は、基板１２と三角柱
体１６との臨界部に形成され、三角形を５つ連ねた状態
となる。カーボンナノチューブは、液架橋部ａ１０にお
いて会合し、構造化される。したがって、例えば液体２
を蒸発させ、さらに所望により三角柱体１６を除去すれ
ば、５つの三角形が連なった状態に構造化されたカーボ
ンナノチューブのみが基板１２表面に残った状態とな
り、基板１２表面にかかる形状の配線を施すことがで
き、あるいは、カーボンナノチューブの電気特性を利用
した三角形状の電気素子が連なったデバイスとして利用
することができる。また、既述の如く、前記他の物体と
ともに前記複数のカーボンナノチューブを構造化してお
けば、添加される前記他の物体に応じた各種特性を有す
るカーボンナノチューブ構造体とすることができる。な
お、三角柱体１６を除去した際の三角形の内部は、何も
存在しない状態、すなわち中空部分となる。
【００８０】図１０は、上記複数の物体として、基板上
に載置された立方体を４個用い、これが一直線状に並ん
だ例を示す模式平面図であり、図１０（ａ）は、液架橋
に供する液体２の量が少ない場合を、図１０（ｂ）は、
該液体２の量がそれよりも多い場合を表す。
に載置された立方体を４個用い、これが一直線状に並ん
だ例を示す模式平面図であり、図１０（ａ）は、液架橋
に供する液体２の量が少ない場合を、図１０（ｂ）は、
該液体２の量がそれよりも多い場合を表す。
【００８１】図１０（ａ）の場合、カーボンナノチュー
ブ（不図示）が分散された液体２の量がわずかであるた
め、立方体１８相互の間隙にわずかな液架橋部ａ１１の
みが形成され、各液架橋部ａ１１において、カーボンナ
ノチューブが会合し、構造化される。このとき、各液架
橋部ａ１１の液体２は基板１２まで達しており、すなわ
ち、立方体１８相互間の他、基板１２との間隙にも液架
橋部ａ１１が形成されている。本例の場合、例えば液体
２を蒸発させ、さらに所望により立方体１８を除去すれ
ば、直線状でかつ相互に平行に、会合した３つのカーボ
ンナノチューブ構造体を基板１２表面に同時に形成する
ことができ、基板１２表面にかかる形状の配線を施すこ
とができ、あるいは、カーボンナノチューブの電気特性
を利用した３つの電気素子として利用することができ
る。また、既述の如く、前記他の物体とともに前記複数
のカーボンナノチューブを構造化しておけば、添加され
る前記他の物体に応じた各種特性を有するカーボンナノ
チューブ構造体とすることができる。
ブ（不図示）が分散された液体２の量がわずかであるた
め、立方体１８相互の間隙にわずかな液架橋部ａ１１の
みが形成され、各液架橋部ａ１１において、カーボンナ
ノチューブが会合し、構造化される。このとき、各液架
橋部ａ１１の液体２は基板１２まで達しており、すなわ
ち、立方体１８相互間の他、基板１２との間隙にも液架
橋部ａ１１が形成されている。本例の場合、例えば液体
２を蒸発させ、さらに所望により立方体１８を除去すれ
ば、直線状でかつ相互に平行に、会合した３つのカーボ
ンナノチューブ構造体を基板１２表面に同時に形成する
ことができ、基板１２表面にかかる形状の配線を施すこ
とができ、あるいは、カーボンナノチューブの電気特性
を利用した３つの電気素子として利用することができ
る。また、既述の如く、前記他の物体とともに前記複数
のカーボンナノチューブを構造化しておけば、添加され
る前記他の物体に応じた各種特性を有するカーボンナノ
チューブ構造体とすることができる。
【００８２】一方、図１０（ｂ）の場合、カーボンナノ
チューブ（不図示）が分散された液体２の量が図１０
（ａ）の場合よりも多いため、立方体１８相互の間隙の
みならず、立方体１８の周りにも液架橋部ａ１２が形成
される。すなわち、液架橋部ａ１２は、基板１２と立方
体１８との臨界部に形成され、四角形を４つ連ねた状態
となる。カーボンナノチューブは、液架橋部ａ１２にお
いて会合し、構造化される。したがって、例えば液体２
を蒸発させ、さらに所望により立方体１８を除去すれ
ば、４つの四角形が連なった状態に構造化されたカーボ
ンナノチューブのみが基板１２表面に残った状態とな
り、基板１２表面にかかる形状の配線を施すことがで
き、あるいは、カーボンナノチューブの電気特性を利用
した四角形状の電気素子が連なったデバイスとして利用
することができる。また、既述の如く、前記他の物体と
ともに前記複数のカーボンナノチューブを構造化してお
けば、添加される前記他の物体に応じた各種特性を有す
るカーボンナノチューブ構造体とすることができる。な
お、立方体１８を除去した際の四角形の内部は、何も存
在しない状態、すなわち中空部分となる。
チューブ（不図示）が分散された液体２の量が図１０
（ａ）の場合よりも多いため、立方体１８相互の間隙の
みならず、立方体１８の周りにも液架橋部ａ１２が形成
される。すなわち、液架橋部ａ１２は、基板１２と立方
体１８との臨界部に形成され、四角形を４つ連ねた状態
となる。カーボンナノチューブは、液架橋部ａ１２にお
いて会合し、構造化される。したがって、例えば液体２
を蒸発させ、さらに所望により立方体１８を除去すれ
ば、４つの四角形が連なった状態に構造化されたカーボ
ンナノチューブのみが基板１２表面に残った状態とな
り、基板１２表面にかかる形状の配線を施すことがで
き、あるいは、カーボンナノチューブの電気特性を利用
した四角形状の電気素子が連なったデバイスとして利用
することができる。また、既述の如く、前記他の物体と
ともに前記複数のカーボンナノチューブを構造化してお
けば、添加される前記他の物体に応じた各種特性を有す
るカーボンナノチューブ構造体とすることができる。な
お、立方体１８を除去した際の四角形の内部は、何も存
在しない状態、すなわち中空部分となる。
【００８３】以上説明した各種例において、「複数の物
体」は、１〜５個の例を挙げて説明したが、勿論、より
多くの数が配列されていても構わない。例えば、「複数
の物体」を基板上に１層配置して、２次元的な平面状の
カーボンナノチューブ構造体を得ることもできるし、数
層に重ねて配置してフィルム状のカーボンナノチューブ
構造体を得ることもできる。さらに「複数の物体」を積
層すれば、カーボンナノチューブ構造体は、全体として
３次元的な立体構造、すなわち塊状となる。本発明によ
れば、このようにカーボンナノチューブ構造体全体とし
ての構造を制御することもできる。
体」は、１〜５個の例を挙げて説明したが、勿論、より
多くの数が配列されていても構わない。例えば、「複数
の物体」を基板上に１層配置して、２次元的な平面状の
カーボンナノチューブ構造体を得ることもできるし、数
層に重ねて配置してフィルム状のカーボンナノチューブ
構造体を得ることもできる。さらに「複数の物体」を積
層すれば、カーボンナノチューブ構造体は、全体として
３次元的な立体構造、すなわち塊状となる。本発明によ
れば、このようにカーボンナノチューブ構造体全体とし
ての構造を制御することもできる。
【００８４】以上説明した球体、三角柱体および立方体
の大きさとしては、特に限定されるものではないが、平
面状、フィルム状あるいは塊状のカーボンナノチューブ
構造体を得るためには、微小体であることが望ましい。
微小体の好ましい大きさとしては、後述する。
の大きさとしては、特に限定されるものではないが、平
面状、フィルム状あるいは塊状のカーボンナノチューブ
構造体を得るためには、微小体であることが望ましい。
微小体の好ましい大きさとしては、後述する。
【００８５】さらに、以下に他の液架橋の態様を、具体
例を挙げて説明する。図１１は、上記複数の物体とし
て、板状の部材を用いた例を示す模式断面図である。図
１１（ａ）においては、板状部材２０ａに、他の板状部
材２０ｂが垂直に当接して固定された状態の「複数の物
体」における、板状部材２０ａと板状部材２０ｂとの臨
界部に液架橋部ａ１３が形成される。図１１（ｂ）は、
図１１（ａ）と同様の液架橋部ａ１３が形成されるが、
「複数の物体」としてＴ字型の板状部材２０ｃを用いて
いる点が異なる。板状部材２０ｃは一つの部材ではある
が、液架橋の対象となる物体の部分として、板状部材２
０ｃには、平底部２０ｃ’と垂直部２０ｃ”との２つの
部位があり、図１１（ｂ）は、既述の如き「複数の物
体」が１つの物体からなる例の一つである。
例を挙げて説明する。図１１は、上記複数の物体とし
て、板状の部材を用いた例を示す模式断面図である。図
１１（ａ）においては、板状部材２０ａに、他の板状部
材２０ｂが垂直に当接して固定された状態の「複数の物
体」における、板状部材２０ａと板状部材２０ｂとの臨
界部に液架橋部ａ１３が形成される。図１１（ｂ）は、
図１１（ａ）と同様の液架橋部ａ１３が形成されるが、
「複数の物体」としてＴ字型の板状部材２０ｃを用いて
いる点が異なる。板状部材２０ｃは一つの部材ではある
が、液架橋の対象となる物体の部分として、板状部材２
０ｃには、平底部２０ｃ’と垂直部２０ｃ”との２つの
部位があり、図１１（ｂ）は、既述の如き「複数の物
体」が１つの物体からなる例の一つである。
【００８６】図１１（ａ）において形成される液架橋部
ａ１３において、カーボンナノチューブが会合し、構造
化される。このようにして板状部材２０ｂまたは垂直部
２０ｃ”における、板状部材２０ａまたは平底部２０
ｃ’との付け根部分にカーボンナノチューブ構造体が形
成される。本例の場合、例えば液体２を蒸発させ、その
ままで、あるいは所望により板状部材２０ｂまたは垂直
部２０ｃ” を除去すれば、直線状でかつ相互に平行
に、会合した２つのカーボンナノチューブ構造体を同時
に形成することができ、板状部材２０ａ（あるいはさら
に板状部材２０ｂ）または板状部材２０ｃ表面に、かか
る形状の配線を施すことができ、あるいは、カーボンナ
ノチューブの電気特性を利用した２つの電気素子として
利用することができる。なお、板状部材２０ｂまたは垂
直部２０ｃ”を除去した際の、２つのカーボンナノチュ
ーブ構造体相互の直線状の間隙は、何も存在しない状
態、すなわち中空部分となる。
ａ１３において、カーボンナノチューブが会合し、構造
化される。このようにして板状部材２０ｂまたは垂直部
２０ｃ”における、板状部材２０ａまたは平底部２０
ｃ’との付け根部分にカーボンナノチューブ構造体が形
成される。本例の場合、例えば液体２を蒸発させ、その
ままで、あるいは所望により板状部材２０ｂまたは垂直
部２０ｃ” を除去すれば、直線状でかつ相互に平行
に、会合した２つのカーボンナノチューブ構造体を同時
に形成することができ、板状部材２０ａ（あるいはさら
に板状部材２０ｂ）または板状部材２０ｃ表面に、かか
る形状の配線を施すことができ、あるいは、カーボンナ
ノチューブの電気特性を利用した２つの電気素子として
利用することができる。なお、板状部材２０ｂまたは垂
直部２０ｃ”を除去した際の、２つのカーボンナノチュ
ーブ構造体相互の直線状の間隙は、何も存在しない状
態、すなわち中空部分となる。
【００８７】一方、図１１（ｃ）においては、板状部材
２０ａに当接して固定される、他の板状部材２０ｂが５
つある例であり、板状部材２０ｂ相互の間隙が微小で、
当該間隙にも液架橋が形成され得るようになっている。
すなわち、図１１（ａ）同様、板状部材２０ａと両端の
板状部材２０ｂとの臨界部に液架橋部ａ１４が形成され
るとともに、さらに、板状部材２０ｂ相互の間隙にも液
架橋部ａ１４’が形成される。図１１（ｄ）は、図１１
（ｃ）と同様の液架橋部ａ１４，ａ１４’が形成される
が、「複数の物体」として櫛型の板状部材２０ｄを用い
ている点が異なる。板状部材２０ｄは一つの部材ではあ
るが、液架橋の対象となる物体の部分として、板状部材
２０ｄには、平底部２０ｄ’と５つの垂直部２０ｄ”と
の６つの部位があり、図１１（ｄ）は、既述の如き「複
数の物体」が１つの物体からなる例の一つである。
２０ａに当接して固定される、他の板状部材２０ｂが５
つある例であり、板状部材２０ｂ相互の間隙が微小で、
当該間隙にも液架橋が形成され得るようになっている。
すなわち、図１１（ａ）同様、板状部材２０ａと両端の
板状部材２０ｂとの臨界部に液架橋部ａ１４が形成され
るとともに、さらに、板状部材２０ｂ相互の間隙にも液
架橋部ａ１４’が形成される。図１１（ｄ）は、図１１
（ｃ）と同様の液架橋部ａ１４，ａ１４’が形成される
が、「複数の物体」として櫛型の板状部材２０ｄを用い
ている点が異なる。板状部材２０ｄは一つの部材ではあ
るが、液架橋の対象となる物体の部分として、板状部材
２０ｄには、平底部２０ｄ’と５つの垂直部２０ｄ”と
の６つの部位があり、図１１（ｄ）は、既述の如き「複
数の物体」が１つの物体からなる例の一つである。
【００８８】図１１（ｃ）において形成される液架橋部
ａ１４，ａ１４’において、カーボンナノチューブが会
合し、構造化される。このようにして板状部材２０ｂま
たは垂直部２０ｃ”における、板状部材２０ａまたは平
底部２０ｄ’との付け根部分にカーボンナノチューブ構
造体が形成される。本例の場合、例えば液体２を蒸発さ
せ、そのままで、あるいは所望により板状部材２０ｂま
たは垂直部２０ｄ”を除去すれば、直線状でかつ相互に
平行に、会合した６つのカーボンナノチューブ構造体を
同時に形成することができ、板状部材２０ａ（あるいは
さらに板状部材２０ｂ）または板状部材２０ｄ表面に、
かかる形状の配線を施すことができ、あるいは、カーボ
ンナノチューブの電気特性を利用した６つの電気素子と
して利用することができる。なお、板状部材２０ｂまた
は垂直部２０ｄ”を除去した際の、６つのカーボンナノ
チューブ構造体相互の直線状の間隙は、何も存在しない
状態、すなわち中空部分となる。
ａ１４，ａ１４’において、カーボンナノチューブが会
合し、構造化される。このようにして板状部材２０ｂま
たは垂直部２０ｃ”における、板状部材２０ａまたは平
底部２０ｄ’との付け根部分にカーボンナノチューブ構
造体が形成される。本例の場合、例えば液体２を蒸発さ
せ、そのままで、あるいは所望により板状部材２０ｂま
たは垂直部２０ｄ”を除去すれば、直線状でかつ相互に
平行に、会合した６つのカーボンナノチューブ構造体を
同時に形成することができ、板状部材２０ａ（あるいは
さらに板状部材２０ｂ）または板状部材２０ｄ表面に、
かかる形状の配線を施すことができ、あるいは、カーボ
ンナノチューブの電気特性を利用した６つの電気素子と
して利用することができる。なお、板状部材２０ｂまた
は垂直部２０ｄ”を除去した際の、６つのカーボンナノ
チューブ構造体相互の直線状の間隙は、何も存在しない
状態、すなわち中空部分となる。
【００８９】上記図１１（ｃ）あるいは図１１（ｄ）に
示す板状部材を用いて液架橋を形成するには、図１１
（ｅ）に示すように、板状部材２０ｄを天地逆転させ
て、垂直部２０ｄ”の先端部分にのみ、液架橋部ａ１５
を４つ形成してもよい。かかる液架橋部ａ１５におい
て、カーボンナノチューブが会合し、構造化されれば、
平底部２０ｄ’から離れた部位にカーボンナノチューブ
構造体を形成することができる。なお、図１１（ｅ）で
は、図１１（ｄ）に示す板状部材２０ｄにより説明した
が、図１１（ｃ）に示す板状部材２０ａおよび板状部材
２０ｂにおいても同様である。
示す板状部材を用いて液架橋を形成するには、図１１
（ｅ）に示すように、板状部材２０ｄを天地逆転させ
て、垂直部２０ｄ”の先端部分にのみ、液架橋部ａ１５
を４つ形成してもよい。かかる液架橋部ａ１５におい
て、カーボンナノチューブが会合し、構造化されれば、
平底部２０ｄ’から離れた部位にカーボンナノチューブ
構造体を形成することができる。なお、図１１（ｅ）で
は、図１１（ｄ）に示す板状部材２０ｄにより説明した
が、図１１（ｃ）に示す板状部材２０ａおよび板状部材
２０ｂにおいても同様である。
【００９０】図１２は、上記複数の物体として２個の長
尺状の角柱体を用いた例を示す模式図である。２個の角
柱体２２の長手方向の間隙に、カーボンナノチューブ
（不図示）が分散された液体２からなる液架橋部ａ１６
が形成され、カーボンナノチューブは、液架橋部ａ１６
において会合し、構造化される。したがって、例えば液
体２を蒸発させ、さらに所望により角柱体２２のどちら
か一方もしくは双方を除去すれば、角柱体２２の間隙あ
るいは表面に形成されたカーボンナノチューブ構造体
を、もしくはカーボンナノチューブ構造体のみを入手す
ることができる。得られたカーボンナノチューブ構造体
は、導線として利用できる他、その電気特性を利用した
電気素子としても利用することができる。また、既述の
如く、前記他の物体とともに前記複数のカーボンナノチ
ューブを構造化しておけば、添加される前記他の物体に
応じた各種特性を有するカーボンナノチューブ構造体と
することができる。
尺状の角柱体を用いた例を示す模式図である。２個の角
柱体２２の長手方向の間隙に、カーボンナノチューブ
（不図示）が分散された液体２からなる液架橋部ａ１６
が形成され、カーボンナノチューブは、液架橋部ａ１６
において会合し、構造化される。したがって、例えば液
体２を蒸発させ、さらに所望により角柱体２２のどちら
か一方もしくは双方を除去すれば、角柱体２２の間隙あ
るいは表面に形成されたカーボンナノチューブ構造体
を、もしくはカーボンナノチューブ構造体のみを入手す
ることができる。得られたカーボンナノチューブ構造体
は、導線として利用できる他、その電気特性を利用した
電気素子としても利用することができる。また、既述の
如く、前記他の物体とともに前記複数のカーボンナノチ
ューブを構造化しておけば、添加される前記他の物体に
応じた各種特性を有するカーボンナノチューブ構造体と
することができる。
【００９１】図１３は、上記複数の物体として、基板上
に載置された球体を５個あるいは６個用い、２つの電極
端子をつなぐ状態で配置された例を示す模式平面図であ
り、図１３（ａ）では、電極端子２４ａおよび電極端子
２４ｂが基板１２の対向した位置にあり、これを一直線
で結ぶように球体１４が配置され、図１３（ｂ）では、
電極端子２４ａおよび電極端子２４ｂが基板１２の略対
角線の位置にあり、これを曲線で結ぶように球体１４が
配置されている。
に載置された球体を５個あるいは６個用い、２つの電極
端子をつなぐ状態で配置された例を示す模式平面図であ
り、図１３（ａ）では、電極端子２４ａおよび電極端子
２４ｂが基板１２の対向した位置にあり、これを一直線
で結ぶように球体１４が配置され、図１３（ｂ）では、
電極端子２４ａおよび電極端子２４ｂが基板１２の略対
角線の位置にあり、これを曲線で結ぶように球体１４が
配置されている。
【００９２】いずれの例においても、液架橋部ａ１７，
ａ１８は、球体１４相互の間隙および基板１２と球体１
４との臨界部に形成される。すなわち、図１３（ａ）で
は、液架橋部ａ１７は直線状にリングを５つ連ねた状態
となり、図１３（ｂ）では、液架橋部ａ１８は曲線状に
リングを６つ連ねた状態となる。カーボンナノチューブ
は、液架橋部ａ８において会合し、構造化される。した
がって、例えば液体２を蒸発させ、さらに所望により球
体１４を除去すれば、５つまたは６つの円形が連なった
状態に構造化されたカーボンナノチューブのみが基板１
２表面に残り、電極端子２４ａと電極端子２４ｂとの間
をつなぐ状態となり、基板１２表面にかかる形状の配線
を施すことができ、あるいは、カーボンナノチューブの
電気特性を利用した円形状の電気素子が連なったデバイ
スとして利用することができる。また、既述の如く、前
記他の物体とともに前記複数のカーボンナノチューブを
構造化しておけば、添加される前記他の物体に応じた各
種特性を有するカーボンナノチューブ構造体とすること
ができる。なお、球体１４を除去した際の、５つまたは
６つの円形の内部は、何も存在しない状態、すなわち中
空部分となる。
ａ１８は、球体１４相互の間隙および基板１２と球体１
４との臨界部に形成される。すなわち、図１３（ａ）で
は、液架橋部ａ１７は直線状にリングを５つ連ねた状態
となり、図１３（ｂ）では、液架橋部ａ１８は曲線状に
リングを６つ連ねた状態となる。カーボンナノチューブ
は、液架橋部ａ８において会合し、構造化される。した
がって、例えば液体２を蒸発させ、さらに所望により球
体１４を除去すれば、５つまたは６つの円形が連なった
状態に構造化されたカーボンナノチューブのみが基板１
２表面に残り、電極端子２４ａと電極端子２４ｂとの間
をつなぐ状態となり、基板１２表面にかかる形状の配線
を施すことができ、あるいは、カーボンナノチューブの
電気特性を利用した円形状の電気素子が連なったデバイ
スとして利用することができる。また、既述の如く、前
記他の物体とともに前記複数のカーボンナノチューブを
構造化しておけば、添加される前記他の物体に応じた各
種特性を有するカーボンナノチューブ構造体とすること
ができる。なお、球体１４を除去した際の、５つまたは
６つの円形の内部は、何も存在しない状態、すなわち中
空部分となる。
【００９３】図１４は、上記複数の物体として、２本の
針状体を用いた例を示す模式図である。２本の針状体２
６としては、例えばマニピュレーターを用いることがで
きる。針状体２６の先端を近接させた状態で、カーボン
ナノチューブ（不図示）が分散された液体の中に浸漬さ
せて取り出すことで、針状体２６の先端に液架橋部ａ２
０を形成することができる。カーボンナノチューブは、
液架橋部ａ２０において会合し、構造化される。そのま
ま液体２を蒸発させれば、針状体２６の先端をつないだ
状態で構造化されたカーボンナノチューブ構造体が形成
され、針状体２６として通電可能なものを使用していれ
ば、カーボンナノチューブ構造体の電気特性を測定する
ことができ、また、針状体２６を端子とする、カーボン
ナノチューブの電気特性を利用した電気素子として利用
することができる。さらに、既述の如く、前記他の物体
とともに前記複数のカーボンナノチューブを構造化して
おけば、添加される前記他の物体に応じた各種特性を有
するカーボンナノチューブ構造体とすることができる。
針状体を用いた例を示す模式図である。２本の針状体２
６としては、例えばマニピュレーターを用いることがで
きる。針状体２６の先端を近接させた状態で、カーボン
ナノチューブ（不図示）が分散された液体の中に浸漬さ
せて取り出すことで、針状体２６の先端に液架橋部ａ２
０を形成することができる。カーボンナノチューブは、
液架橋部ａ２０において会合し、構造化される。そのま
ま液体２を蒸発させれば、針状体２６の先端をつないだ
状態で構造化されたカーボンナノチューブ構造体が形成
され、針状体２６として通電可能なものを使用していれ
ば、カーボンナノチューブ構造体の電気特性を測定する
ことができ、また、針状体２６を端子とする、カーボン
ナノチューブの電気特性を利用した電気素子として利用
することができる。さらに、既述の如く、前記他の物体
とともに前記複数のカーボンナノチューブを構造化して
おけば、添加される前記他の物体に応じた各種特性を有
するカーボンナノチューブ構造体とすることができる。
【００９４】図１５は、上記複数の物体として、上記例
同様２本の針状体を用い、かつこれを基板に当接させた
例を示す模式図である。上記例同様２本の針状体２６と
しては、例えばマニピュレーターを用いることができ
る。針状体２６の先端を近接させた状態で、基板１２に
当接させた上で、当該先端部にカーボンナノチューブ
（不図示）が分散された液体２により液架橋部ａ２１が
形成される。液架橋部ａ２１は、例えば、上記図１４で
示される例における液架橋部ａ２０が形成された針状体
２６の先端を、基板１２に当接させることで形成するこ
とができる。
同様２本の針状体を用い、かつこれを基板に当接させた
例を示す模式図である。上記例同様２本の針状体２６と
しては、例えばマニピュレーターを用いることができ
る。針状体２６の先端を近接させた状態で、基板１２に
当接させた上で、当該先端部にカーボンナノチューブ
（不図示）が分散された液体２により液架橋部ａ２１が
形成される。液架橋部ａ２１は、例えば、上記図１４で
示される例における液架橋部ａ２０が形成された針状体
２６の先端を、基板１２に当接させることで形成するこ
とができる。
【００９５】基板１２の表面には、針状体２６の先端の
みが中空となる２つの円形状（８の字型）の液架橋部ａ
２１が形成され、該液架橋部ａ２０において、カーボン
ナノチューブが会合し、構造化される。このとき、針状
体２６の先端の距離を離したり近づけたりすることで、
カーボンナノチューブ構造体の形状を制御することがで
きる。図１６（ａ）は針状体２６の先端の距離を近づけ
た状態を示す模式図であり、図１６（ｂ）は、このとき
基板１２の表面に形成されるカーボンナノチューブ構造
体２８の平面図である。一方、図１７（ａ）は針状体２
６の先端の距離を離した状態を示す模式図であり、図１
７（ｂ）は、このとき基板１２の表面に形成されるカー
ボンナノチューブ構造体２８の平面図である。液体２を
蒸発させ、針状体２６を基板１２から離すことで、図１
６（ｂ）や図１７（ｂ）に示されるようなカーボンナノ
チューブ構造体２８が基板１２の表面に形成される。得
られたカーボンナノチューブ構造体２８は、その電気特
性を利用した電気素子として利用することができる。ま
た、既述の如く、前記他の物体とともに前記複数のカー
ボンナノチューブを構造化しておけば、添加される前記
他の物体に応じた各種特性を有するカーボンナノチュー
ブ構造体とすることができる。なお、針状体２６を基板
１２から離した際、基板１２表面における針状体２６の
先端が元々存在していた部分は、何も存在しない状態、
すなわち中空部分となる。
みが中空となる２つの円形状（８の字型）の液架橋部ａ
２１が形成され、該液架橋部ａ２０において、カーボン
ナノチューブが会合し、構造化される。このとき、針状
体２６の先端の距離を離したり近づけたりすることで、
カーボンナノチューブ構造体の形状を制御することがで
きる。図１６（ａ）は針状体２６の先端の距離を近づけ
た状態を示す模式図であり、図１６（ｂ）は、このとき
基板１２の表面に形成されるカーボンナノチューブ構造
体２８の平面図である。一方、図１７（ａ）は針状体２
６の先端の距離を離した状態を示す模式図であり、図１
７（ｂ）は、このとき基板１２の表面に形成されるカー
ボンナノチューブ構造体２８の平面図である。液体２を
蒸発させ、針状体２６を基板１２から離すことで、図１
６（ｂ）や図１７（ｂ）に示されるようなカーボンナノ
チューブ構造体２８が基板１２の表面に形成される。得
られたカーボンナノチューブ構造体２８は、その電気特
性を利用した電気素子として利用することができる。ま
た、既述の如く、前記他の物体とともに前記複数のカー
ボンナノチューブを構造化しておけば、添加される前記
他の物体に応じた各種特性を有するカーボンナノチュー
ブ構造体とすることができる。なお、針状体２６を基板
１２から離した際、基板１２表面における針状体２６の
先端が元々存在していた部分は、何も存在しない状態、
すなわち中空部分となる。
【００９６】＜各構成要素の詳細＞ （カーボンナノチューブ）本発明において使用するカー
ボンナノチューブとしては、ＳＷＮＴでもＭＷＮＴでも
よい。一般に、ＳＷＮＴのほうがフレキシブルであり、
ＭＷＮＴになるとＳＷＮＴよりはフレキシブルさが失わ
れ、多層になればなるほど剛直になる傾向にある。ＳＷ
ＮＴとＭＷＮＴとは、その性質を考慮して、目的に応じ
て使い分けることが望ましい。
ボンナノチューブとしては、ＳＷＮＴでもＭＷＮＴでも
よい。一般に、ＳＷＮＴのほうがフレキシブルであり、
ＭＷＮＴになるとＳＷＮＴよりはフレキシブルさが失わ
れ、多層になればなるほど剛直になる傾向にある。ＳＷ
ＮＴとＭＷＮＴとは、その性質を考慮して、目的に応じ
て使い分けることが望ましい。
【００９７】前記複数の物体として複数の微小体を用い
た場合には、該複数の微小体相互の間隙に形成される液
架橋部で会合するカーボンナノチューブは、他のいくつ
かの複数の微小体相互の間隙に形成される液架橋部に
も、同時に捕らえられる（以下、単に「複数液架橋部へ
の捕獲」という。）ようになり、複数の微小体相互の間
隙（液架橋部）を橋渡しするように構造化される（図３
参照）。これは、カーボンナノチューブが柔らかい細い
線状の構造を有しているため生じる特異的な現象であ
り、かかる場合にはＳＷＮＴを用いることが好ましい
が、例えば一辺がカーボンナノチューブよりも長い物体
等にカーボンナノチューブが構造化される場合や、前記
複数の微小体が格子を組んでいるような場合には、カー
ボンナノチューブはほぼ直線状態で配置されるため、Ｓ
ＷＮＴおよびＭＷＮＴのいずれを用いても構わない。
た場合には、該複数の微小体相互の間隙に形成される液
架橋部で会合するカーボンナノチューブは、他のいくつ
かの複数の微小体相互の間隙に形成される液架橋部に
も、同時に捕らえられる（以下、単に「複数液架橋部へ
の捕獲」という。）ようになり、複数の微小体相互の間
隙（液架橋部）を橋渡しするように構造化される（図３
参照）。これは、カーボンナノチューブが柔らかい細い
線状の構造を有しているため生じる特異的な現象であ
り、かかる場合にはＳＷＮＴを用いることが好ましい
が、例えば一辺がカーボンナノチューブよりも長い物体
等にカーボンナノチューブが構造化される場合や、前記
複数の微小体が格子を組んでいるような場合には、カー
ボンナノチューブはほぼ直線状態で配置されるため、Ｓ
ＷＮＴおよびＭＷＮＴのいずれを用いても構わない。
【００９８】適用可能なカーボンナノチューブの長さや
直径（太さ）は、特に限定されるものではないが、長さ
としては、一般的に１０ｎｍ〜１０００μｍの範囲のも
のが用いられ、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲のものが
好ましく用いられる。また、前記複数の物体として複数
の微小体を用いた場合には、カーボンナノチューブの長
さが、前記複数の微小体の球相当平均径よりも長いこと
が好ましい。前記複数の微小体の球相当平均径よりも長
いカーボンナノチューブを用いることで、複数液架橋部
への捕獲が実現でき、複数の微小体相互の間隙（液架橋
部）を橋渡しするようにカーボンナノチューブを構造化
することができる。なお本発明において、「球相当平均
径」とは、前記複数の微小体の形状が球体である場合に
は勿論、当該球の平均径（数平均）を言うが、球体でな
くても、それと同一体積の球体を見立てた場合における
当該球の平均径（数平均）を言う。前記複数の微小体の
好ましい球相当平均径については、後述する。
直径（太さ）は、特に限定されるものではないが、長さ
としては、一般的に１０ｎｍ〜１０００μｍの範囲のも
のが用いられ、１００ｎｍ〜１００μｍの範囲のものが
好ましく用いられる。また、前記複数の物体として複数
の微小体を用いた場合には、カーボンナノチューブの長
さが、前記複数の微小体の球相当平均径よりも長いこと
が好ましい。前記複数の微小体の球相当平均径よりも長
いカーボンナノチューブを用いることで、複数液架橋部
への捕獲が実現でき、複数の微小体相互の間隙（液架橋
部）を橋渡しするようにカーボンナノチューブを構造化
することができる。なお本発明において、「球相当平均
径」とは、前記複数の微小体の形状が球体である場合に
は勿論、当該球の平均径（数平均）を言うが、球体でな
くても、それと同一体積の球体を見立てた場合における
当該球の平均径（数平均）を言う。前記複数の微小体の
好ましい球相当平均径については、後述する。
【００９９】一方、カーボンナノチューブが、物体の複
数の部位における間隙に液架橋部を形成する場合には、
前記複数のカーボンナノチューブの長さとしては、前記
物体の複数の部位における間隙の最短離間距離よりも長
いことが好ましい。かかる長さのカーボンナノチューブ
を用いることで、前記複数のカーボンナノチューブは効
果的に液架橋部に会合し捕獲される。なお、ここで言う
カーボンナノチューブの長さとは、液架橋部での会合前
に、分散液中でそれ自身単独で存在している場合にはそ
れ自体の長さであり、複数のカーボンナノチューブが束
ねられた状態（バンドル状態）で存在している場合に
は、そのバンドル状態の全長として定義される。
数の部位における間隙に液架橋部を形成する場合には、
前記複数のカーボンナノチューブの長さとしては、前記
物体の複数の部位における間隙の最短離間距離よりも長
いことが好ましい。かかる長さのカーボンナノチューブ
を用いることで、前記複数のカーボンナノチューブは効
果的に液架橋部に会合し捕獲される。なお、ここで言う
カーボンナノチューブの長さとは、液架橋部での会合前
に、分散液中でそれ自身単独で存在している場合にはそ
れ自体の長さであり、複数のカーボンナノチューブが束
ねられた状態（バンドル状態）で存在している場合に
は、そのバンドル状態の全長として定義される。
【０１００】カーボンナノチューブの直径（太さ）とし
ては、特に限定されるものではないが、一般的に１ｎｍ
〜１μｍの範囲のものが用いられ、カーボンナノチュー
ブに適度なフレキシブルさが望まれる用途に対しては、
３ｎｍ〜５００ｎｍの範囲のものが好ましく用いられ
る。
ては、特に限定されるものではないが、一般的に１ｎｍ
〜１μｍの範囲のものが用いられ、カーボンナノチュー
ブに適度なフレキシブルさが望まれる用途に対しては、
３ｎｍ〜５００ｎｍの範囲のものが好ましく用いられ
る。
【０１０１】カーボンナノチューブは、製造したままの
状態では、アモルファスカーボンや触媒等の不純物が混
在するため、これらを精製して取り除いておくことが好
ましい。ただし、本発明は、不純物の存在によって、そ
の効果が制限されるものではない。
状態では、アモルファスカーボンや触媒等の不純物が混
在するため、これらを精製して取り除いておくことが好
ましい。ただし、本発明は、不純物の存在によって、そ
の効果が制限されるものではない。
【０１０２】（液架橋に供する間隙を形成する複数の物
体、および、液架橋に供する間隙を形成する複数の部位
を有する物体）液架橋に供する間隙を形成する前記複数
の物体、および、液架橋に供する間隙を形成する複数の
部位を有する物体（以下、単に「間隙形成物体」という
場合がある。）としては、既述の如く、微小体の場合と
微小体以外の場合とがある。いずれの場合においても、
前記複数の物体相互の間隙、および／または、物体の複
数の部位における間隙に液架橋を形成する必要があり、
その意味で液架橋に供される液体との親和性の高い材料
を用いることが望ましい。液架橋部においては、液体を
構成する分子同士の凝集力と、該分子が前記複数の物体
相互の間隙、および／または、物体の複数の部位におけ
る間隙における間隙形成物体表面に付着しようとする付
着力と、が作用し、液架橋部の液面は凹部を形成する。
しかし、間隙形成物体と液架橋に供される液体との親和
性が小さ過ぎると、前記付着力が十分に働かず、液架橋
が起こらない。
体、および、液架橋に供する間隙を形成する複数の部位
を有する物体）液架橋に供する間隙を形成する前記複数
の物体、および、液架橋に供する間隙を形成する複数の
部位を有する物体（以下、単に「間隙形成物体」という
場合がある。）としては、既述の如く、微小体の場合と
微小体以外の場合とがある。いずれの場合においても、
前記複数の物体相互の間隙、および／または、物体の複
数の部位における間隙に液架橋を形成する必要があり、
その意味で液架橋に供される液体との親和性の高い材料
を用いることが望ましい。液架橋部においては、液体を
構成する分子同士の凝集力と、該分子が前記複数の物体
相互の間隙、および／または、物体の複数の部位におけ
る間隙における間隙形成物体表面に付着しようとする付
着力と、が作用し、液架橋部の液面は凹部を形成する。
しかし、間隙形成物体と液架橋に供される液体との親和
性が小さ過ぎると、前記付着力が十分に働かず、液架橋
が起こらない。
【０１０３】液架橋に供される液体との親和性の高い材
料としては、前記液体の種類により異なるが、前記液体
として水を用いた場合、例えば、金属、ガラス、金属酸
化物、セラミックス、それら物質を表面にコーティング
あるいは添加してあるものなど、水と接触させて水がは
じかれることなく水になじむものが選択できる。また、
水に界面活性剤や水溶性有機溶剤（例えばアルコールや
エーテル等）等の濡れ性向上剤を添加したり、前記液体
として水溶性有機溶剤を用いた場合、例えば、各種ポリ
マー（樹脂）、それらポリマーを表面にコーティングあ
るいは添加してある粒子、生物の一部組織などを用いる
ことができる。さらに、間隙形成物体は、その表面を物
理的あるいは化学的に処理を施しておくことによって、
液架橋部を形成する液体との親和性を向上させることが
でき、ナノチューブ構造体を良好に作製することができ
る。逆に、物理的あるいは化学的に施す処理の種類によ
っては、液架橋部を形成する液体との親和性を低くする
ことが可能であり、選択的に液架橋を形成しない部分を
形成することもできる。
料としては、前記液体の種類により異なるが、前記液体
として水を用いた場合、例えば、金属、ガラス、金属酸
化物、セラミックス、それら物質を表面にコーティング
あるいは添加してあるものなど、水と接触させて水がは
じかれることなく水になじむものが選択できる。また、
水に界面活性剤や水溶性有機溶剤（例えばアルコールや
エーテル等）等の濡れ性向上剤を添加したり、前記液体
として水溶性有機溶剤を用いた場合、例えば、各種ポリ
マー（樹脂）、それらポリマーを表面にコーティングあ
るいは添加してある粒子、生物の一部組織などを用いる
ことができる。さらに、間隙形成物体は、その表面を物
理的あるいは化学的に処理を施しておくことによって、
液架橋部を形成する液体との親和性を向上させることが
でき、ナノチューブ構造体を良好に作製することができ
る。逆に、物理的あるいは化学的に施す処理の種類によ
っては、液架橋部を形成する液体との親和性を低くする
ことが可能であり、選択的に液架橋を形成しない部分を
形成することもできる。
【０１０４】さらに、カーボンナノチューブは液架橋部
で会合する際に、液架橋を形成する溶液に追随して動く
ため、間隙形成物体表面の性状としては、カーボンナノ
チューブが固着し難い性質のものであることが好まし
い。ただし、カーボンナノチューブの固着は、間隙形成
物体表面の性状よりも形状に左右されやすく、前記複数
の物体相互の間隙、および／または、物体の複数の部位
における間隙の近傍における表面の形状として、より平
滑であることが望ましい。
で会合する際に、液架橋を形成する溶液に追随して動く
ため、間隙形成物体表面の性状としては、カーボンナノ
チューブが固着し難い性質のものであることが好まし
い。ただし、カーボンナノチューブの固着は、間隙形成
物体表面の性状よりも形状に左右されやすく、前記複数
の物体相互の間隙、および／または、物体の複数の部位
における間隙の近傍における表面の形状として、より平
滑であることが望ましい。
【０１０５】間隙形成物体のうち、前記複数の物体の形
状としては、特に限定されるものではなく、少なくとも
前記複数の物体相互に、液架橋が形成され得るような微
小な間隙を形成し得る形状であれば、如何なる形状のも
のでも用いることができる。具体的には、微小体や針状
体、基板上に形成される凹凸パターン等が挙げられる。
針状体としては、先端が細く針として機能するものであ
ればよい。材料としては、各種金属、ガラス、カーボン
ナノチューブ等が挙げられ、これらには、用途に応じて
被覆膜が施してあってもよい。
状としては、特に限定されるものではなく、少なくとも
前記複数の物体相互に、液架橋が形成され得るような微
小な間隙を形成し得る形状であれば、如何なる形状のも
のでも用いることができる。具体的には、微小体や針状
体、基板上に形成される凹凸パターン等が挙げられる。
針状体としては、先端が細く針として機能するものであ
ればよい。材料としては、各種金属、ガラス、カーボン
ナノチューブ等が挙げられ、これらには、用途に応じて
被覆膜が施してあってもよい。
【０１０６】前記複数の物体として複数の微小体を用い
る場合、該微小体としては、該微小体相互の間隙に液架
橋が形成され得るものであれば、特に制限は無く、例え
ば、粒子、繊維、結晶、凝集体等が挙げられる。前記複
数の微小体として利用可能な粒子としては、ポリマーな
どの有機物、セラミックスや金属などの無機物、あるい
はその双方を含む複合物質等が挙げられる。また、粉砕
で砕かれることで製造されるものでも、物理的あるいは
化学的に制御することで大きさを制御して製造されるも
のでも、どちらもその目的に応じて使用することができ
る。前記複数の微小体として利用可能な繊維としては、
ポリエステルやナイロンなどの人工繊維、綿など自然繊
維、くもの糸などの生体の繊維等が挙げられる。
る場合、該微小体としては、該微小体相互の間隙に液架
橋が形成され得るものであれば、特に制限は無く、例え
ば、粒子、繊維、結晶、凝集体等が挙げられる。前記複
数の微小体として利用可能な粒子としては、ポリマーな
どの有機物、セラミックスや金属などの無機物、あるい
はその双方を含む複合物質等が挙げられる。また、粉砕
で砕かれることで製造されるものでも、物理的あるいは
化学的に制御することで大きさを制御して製造されるも
のでも、どちらもその目的に応じて使用することができ
る。前記複数の微小体として利用可能な繊維としては、
ポリエステルやナイロンなどの人工繊維、綿など自然繊
維、くもの糸などの生体の繊維等が挙げられる。
【０１０７】前記複数の微小体として利用可能な結晶と
しては、微細な分子や原子や粒子が充填した内部構造の
ものや、規則正しく配列した構造のもの等が挙げられ
る。具体的には、具体的には、金属結晶、非金属結晶、
イオン結晶、分子性結晶、粒子結晶等が挙げられ、自然
界に安定に存在し得るものであれば用いることができ
る。前記複数の微小体として利用可能な凝集体として
は、原子が凝集したアモルファス、分子が凝集した分子
凝集体、粒子が凝集した粒子凝集体、とそれらの複数種
類が凝集した複合凝集体等が挙げられるが、これらは微
細な分子や原子や粒子が集合した状態であり、内部の配
列規則は特定できない。
しては、微細な分子や原子や粒子が充填した内部構造の
ものや、規則正しく配列した構造のもの等が挙げられ
る。具体的には、具体的には、金属結晶、非金属結晶、
イオン結晶、分子性結晶、粒子結晶等が挙げられ、自然
界に安定に存在し得るものであれば用いることができ
る。前記複数の微小体として利用可能な凝集体として
は、原子が凝集したアモルファス、分子が凝集した分子
凝集体、粒子が凝集した粒子凝集体、とそれらの複数種
類が凝集した複合凝集体等が挙げられるが、これらは微
細な分子や原子や粒子が集合した状態であり、内部の配
列規則は特定できない。
【０１０８】既述の如く、微小体の形状としては、得よ
うとするカーボンナノチューブ構造体の構造制御を目的
として、各種形状のものが選択される。各種形状のもの
を容易に作製可能で、かつ、構造体形成後に溶融させて
消去あるいは再度固化させてマトリックスを形成するこ
と（後述）が可能な、ポリマー製の微小体が好ましい。
特に、市場から容易に入手可能であり、その大きさや形
状を制御しやすい、ラテックス製の微小体を用いること
が好ましい。ラテックス製の微小体は、化学的に合成し
て製造されるものであるため、化学的に表面修飾させや
すく、カーボンナノチューブ構造体としたときに所望の
特性に制御しやすいといったメリットもある。
うとするカーボンナノチューブ構造体の構造制御を目的
として、各種形状のものが選択される。各種形状のもの
を容易に作製可能で、かつ、構造体形成後に溶融させて
消去あるいは再度固化させてマトリックスを形成するこ
と（後述）が可能な、ポリマー製の微小体が好ましい。
特に、市場から容易に入手可能であり、その大きさや形
状を制御しやすい、ラテックス製の微小体を用いること
が好ましい。ラテックス製の微小体は、化学的に合成し
て製造されるものであるため、化学的に表面修飾させや
すく、カーボンナノチューブ構造体としたときに所望の
特性に制御しやすいといったメリットもある。
【０１０９】ポリマー製の微小体におけるポリマーとし
ては、各種熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性
樹脂等を挙げることができる。複数の微小体としては、
上記の如く、各種形状を取ることが可能であり、また、
カーボンナノチューブ構造体の構造制御のため各種形状
を選択することとなるが、カーボンナノチューブが固着
し難い形状とするためは、球形であることが好ましい。
ては、各種熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性
樹脂等を挙げることができる。複数の微小体としては、
上記の如く、各種形状を取ることが可能であり、また、
カーボンナノチューブ構造体の構造制御のため各種形状
を選択することとなるが、カーボンナノチューブが固着
し難い形状とするためは、球形であることが好ましい。
【０１１０】前記複数の微小体の球相当平均径として
は、１０ｎｍ以上１０００μｍ以下であることが好まし
く、２０ｎｍ以上１００μｍ以下であることがより好ま
しく、５０ｎｍ以上１０μｍ以下であることがさらに好
ましい。前記複数の微小体の球相当平均径が１０ｎｍよ
りも小さいと、カーボンナノチューブ同士の反発力が、
前記複数の微小体相互の間隙に形成される液架橋により
発生する引力よりも強くなりやすく、良好な構造化が望
めない場合がある。また、カーボンナノチューブ自体が
保持している液体により発生する液架橋の影響が避けら
れなくなり、前記微小体がカーボンナノチューブに付着
する現象が見られるようになる。
は、１０ｎｍ以上１０００μｍ以下であることが好まし
く、２０ｎｍ以上１００μｍ以下であることがより好ま
しく、５０ｎｍ以上１０μｍ以下であることがさらに好
ましい。前記複数の微小体の球相当平均径が１０ｎｍよ
りも小さいと、カーボンナノチューブ同士の反発力が、
前記複数の微小体相互の間隙に形成される液架橋により
発生する引力よりも強くなりやすく、良好な構造化が望
めない場合がある。また、カーボンナノチューブ自体が
保持している液体により発生する液架橋の影響が避けら
れなくなり、前記微小体がカーボンナノチューブに付着
する現象が見られるようになる。
【０１１１】一方、前記複数の微小体の球相当平均径が
１００μｍを超えると、現存するカーボンナノチューブ
の大半のものは１００μｍ以下であるため、カーボンナ
ノチューブの複数液架橋部への捕獲が困難となり、液架
橋部内でカーボンナノチューブが自己凝集してしまう場
合がある。さらに、カーボンナノチューブを含むデバイ
スや機能材料および構造材料などの応用では、１００μ
ｍ以下の微細構造が望まれており、１００μｍを越える
大きさの構造体では、実用性に欠ける。
１００μｍを超えると、現存するカーボンナノチューブ
の大半のものは１００μｍ以下であるため、カーボンナ
ノチューブの複数液架橋部への捕獲が困難となり、液架
橋部内でカーボンナノチューブが自己凝集してしまう場
合がある。さらに、カーボンナノチューブを含むデバイ
スや機能材料および構造材料などの応用では、１００μ
ｍ以下の微細構造が望まれており、１００μｍを越える
大きさの構造体では、実用性に欠ける。
【０１１２】（液体）液架橋部を形成する液体として
は、前記複数の物体およびカーボンナノチューブを溶解
してしまうことの無い液体であれば、特に制限は無く、
また、カーボンナノチューブは有機溶剤不溶性であるた
め、前記複数の物体に応じて選択すればよい。前記複数
の物体として、ラテックスを用いる場合には、水、界面
活性剤を含む水溶液、イオンを含む水溶液、アルコー
ル、または、それらの混合溶液等を用いることが好まし
い。
は、前記複数の物体およびカーボンナノチューブを溶解
してしまうことの無い液体であれば、特に制限は無く、
また、カーボンナノチューブは有機溶剤不溶性であるた
め、前記複数の物体に応じて選択すればよい。前記複数
の物体として、ラテックスを用いる場合には、水、界面
活性剤を含む水溶液、イオンを含む水溶液、アルコー
ル、または、それらの混合溶液等を用いることが好まし
い。
【０１１３】前記液体としては、液架橋を良好に形成す
るため、適度な表面張力を有する液体を用いることが望
ましい。当該液体にカーボンナノチューブ等を分散させ
た後の表面張力としては、０．０００１ｍＮ／ｍ以上１
００００ｍＮ／ｍ以下の範囲から選択することが好まし
く、０．００１ｍＮ／ｍ以上１０００ｍＮ／ｍ以下の範
囲から選択することがより好ましい。
るため、適度な表面張力を有する液体を用いることが望
ましい。当該液体にカーボンナノチューブ等を分散させ
た後の表面張力としては、０．０００１ｍＮ／ｍ以上１
００００ｍＮ／ｍ以下の範囲から選択することが好まし
く、０．００１ｍＮ／ｍ以上１０００ｍＮ／ｍ以下の範
囲から選択することがより好ましい。
【０１１４】液架橋部を形成する液体には、当該液体の
粘度を調整できる物質、液体の表面エネルギーを調整で
きる物質を添加しておくことが好ましい。液体の粘度を
調整できる物質としては、水溶液に対して具体的には、
水分子と親和性が高いエチレングリコールのように、
溶液分子の流動を抑制するもの、溶解した水溶性ポリ
マーや水溶性分子を物理的あるいは化学的に架橋させた
状態のものにより、水分子集合体からなる溶液流動を抑
制するもの、粒子や繊維状の物体を混合することによ
って、粒子間や繊維間の摩擦による反発力で溶液流動を
抑制するもの、等が挙げられる。液体の表面エネルギー
を調整できる物質、水溶液に対して具体的には、界面活
性剤、金属塩の溶解、アルコールなどの有機溶媒の混合
等が挙げられる。
粘度を調整できる物質、液体の表面エネルギーを調整で
きる物質を添加しておくことが好ましい。液体の粘度を
調整できる物質としては、水溶液に対して具体的には、
水分子と親和性が高いエチレングリコールのように、
溶液分子の流動を抑制するもの、溶解した水溶性ポリ
マーや水溶性分子を物理的あるいは化学的に架橋させた
状態のものにより、水分子集合体からなる溶液流動を抑
制するもの、粒子や繊維状の物体を混合することによ
って、粒子間や繊維間の摩擦による反発力で溶液流動を
抑制するもの、等が挙げられる。液体の表面エネルギー
を調整できる物質、水溶液に対して具体的には、界面活
性剤、金属塩の溶解、アルコールなどの有機溶媒の混合
等が挙げられる。
【０１１５】＜カーボンナノチューブ構造体の態様＞以
上のように構造化されたカーボンナノチューブは、以下
のいくつかの態様で各種カーボンナノチューブ構造体と
して用いることができる。 液体を存在させた、そのままの状態。 液体を蒸発させ（消失させ）、複数の物体は残した
状態。 液体を蒸発させ（消失させ）、複数の物体も消失さ
せて、カーボンナノチューブの構造体のみとした状態。 液体を蒸発させ（消失させ）、複数の物体を溶解さ
せ再度固化させることによりマトリックスとし、該マト
リックスにカーボンナノチューブが構造化して配置さ
れ、カーボンナノチューブの構造体が骨組みとなったマ
トリックス体の状態。
上のように構造化されたカーボンナノチューブは、以下
のいくつかの態様で各種カーボンナノチューブ構造体と
して用いることができる。 液体を存在させた、そのままの状態。 液体を蒸発させ（消失させ）、複数の物体は残した
状態。 液体を蒸発させ（消失させ）、複数の物体も消失さ
せて、カーボンナノチューブの構造体のみとした状態。 液体を蒸発させ（消失させ）、複数の物体を溶解さ
せ再度固化させることによりマトリックスとし、該マト
リックスにカーボンナノチューブが構造化して配置さ
れ、カーボンナノチューブの構造体が骨組みとなったマ
トリックス体の状態。
【０１１６】上記いずれの態様においても、得られるカ
ーボンナノチューブ構造体の構造としては、複数の物体
相互の間隙、および／または、物体の複数の部位におけ
る間隙に形成される液架橋部の形状に、会合された複数
のカーボンナノチューブが構造化して配置されてなるも
のであると言える。前記液架橋部の形状としては、具体
的には、液架橋部の上面における凹部の形状にカーボン
ナノチューブが配置する形状と見ることができる。上記
各態様について、それぞれ説明する。
ーボンナノチューブ構造体の構造としては、複数の物体
相互の間隙、および／または、物体の複数の部位におけ
る間隙に形成される液架橋部の形状に、会合された複数
のカーボンナノチューブが構造化して配置されてなるも
のであると言える。前記液架橋部の形状としては、具体
的には、液架橋部の上面における凹部の形状にカーボン
ナノチューブが配置する形状と見ることができる。上記
各態様について、それぞれ説明する。
【０１１７】 液体を存在させた、そのままの状態：
液架橋部において会合し構造化されたカーボンナノチュ
ーブは、液架橋部の液体が存在する状態のままでは不安
定であるが、目的に応じて、そのままの状態でカーボン
ナノチューブ構造体として用いることができる。この場
合、外部から電位勾配をかけると、カーボンナノチュー
ブを電気泳動させることができ、局所的にカーボンナノ
チューブの数量の多い液架橋部やその逆に少ない液架橋
部を形成すること、あるいは、特定の液架橋部に多方向
からのカーボンナノチューブが集合するようにすること
などが可能となる。このとき、信号伝達経路となるカー
ボンナノチューブ配線の太い主軸と細い枝軸、信号伝達
の分岐数などを制御できるようになり、単純な周期配列
では不可能な高次の信号処理を行わせることができるよ
うになる。
液架橋部において会合し構造化されたカーボンナノチュ
ーブは、液架橋部の液体が存在する状態のままでは不安
定であるが、目的に応じて、そのままの状態でカーボン
ナノチューブ構造体として用いることができる。この場
合、外部から電位勾配をかけると、カーボンナノチュー
ブを電気泳動させることができ、局所的にカーボンナノ
チューブの数量の多い液架橋部やその逆に少ない液架橋
部を形成すること、あるいは、特定の液架橋部に多方向
からのカーボンナノチューブが集合するようにすること
などが可能となる。このとき、信号伝達経路となるカー
ボンナノチューブ配線の太い主軸と細い枝軸、信号伝達
の分岐数などを制御できるようになり、単純な周期配列
では不可能な高次の信号処理を行わせることができるよ
うになる。
【０１１８】また全体を傾けることにより重力を利用す
ると、平均的な流動場が発生するため、不均質に存在し
ていたカーボンナノチューブを均等に再配置させること
ができる。これは、カラムクロマトグラフィーと同様の
原理である。さらに、これを継続的に行うことによれ
ば、特定の長さや太さのカーボンナノチューブを選択的
に配置したり、抽出したりすることができるようにな
る。
ると、平均的な流動場が発生するため、不均質に存在し
ていたカーボンナノチューブを均等に再配置させること
ができる。これは、カラムクロマトグラフィーと同様の
原理である。さらに、これを継続的に行うことによれ
ば、特定の長さや太さのカーボンナノチューブを選択的
に配置したり、抽出したりすることができるようにな
る。
【０１１９】 液体を蒸発させ（消失させ）、複数の
物体は残した状態：液架橋部において会合し構造化され
たカーボンナノチューブは、液架橋部の液体を完全に蒸
発させることで、強固な構造体となる。特に、前記複数
の物体として複数の微小体を用いた場合、カーボンナノ
チューブの強固なネットワークが形成される。この状態
で、前記複数の物体は残した状態で、カーボンナノチュ
ーブ構造体として用いることができる。かかるカーボン
ナノチューブ構造体は、そのままカーボンナノチューブ
の電気特性を利用した電気素子として利用することがで
きる。また、既述の如く、前記他の物体とともに前記複
数のカーボンナノチューブを構造化し、カーボンナノチ
ューブ相互の間隙および／またはその近傍に配置してお
けば、配置される前記他の物体に応じた各種特性を有す
るカーボンナノチューブ構造体とすることができる。さ
らに、残存する前記複数の物体に、所望の機能を予め付
与しておいてもよい。
物体は残した状態：液架橋部において会合し構造化され
たカーボンナノチューブは、液架橋部の液体を完全に蒸
発させることで、強固な構造体となる。特に、前記複数
の物体として複数の微小体を用いた場合、カーボンナノ
チューブの強固なネットワークが形成される。この状態
で、前記複数の物体は残した状態で、カーボンナノチュ
ーブ構造体として用いることができる。かかるカーボン
ナノチューブ構造体は、そのままカーボンナノチューブ
の電気特性を利用した電気素子として利用することがで
きる。また、既述の如く、前記他の物体とともに前記複
数のカーボンナノチューブを構造化し、カーボンナノチ
ューブ相互の間隙および／またはその近傍に配置してお
けば、配置される前記他の物体に応じた各種特性を有す
るカーボンナノチューブ構造体とすることができる。さ
らに、残存する前記複数の物体に、所望の機能を予め付
与しておいてもよい。
【０１２０】 液体を蒸発させ（消失させ）、複数の
物体も消失させて、カーボンナノチューブの構造体のみ
とした状態：液架橋部において会合し構造化されたカー
ボンナノチューブは、液架橋部の液体を完全に蒸発させ
ることで、強固な構造体となる。そのため、例えば、前
記複数の物体として複数の微小体を用いた場合、全体を
超音波振動器にかけることで、カーボンナノチューブの
ネットワーク中に存在する複数の微小体を、容易に脱落
させることができる。また、例えば前記複数の物体とし
て熱溶融性樹脂を用いた場合には、加熱溶融させること
でも容易に脱落させることができる。このようにして得
られたカーボンナノチューブ構造体の電子顕微鏡拡大写
真を図１８に示す。図１８において、白く蜂の巣状に存
在するのが、カーボンナノチューブであり、構造化され
てカーボンナノチューブ構造体が形成されていることが
わかる。
物体も消失させて、カーボンナノチューブの構造体のみ
とした状態：液架橋部において会合し構造化されたカー
ボンナノチューブは、液架橋部の液体を完全に蒸発させ
ることで、強固な構造体となる。そのため、例えば、前
記複数の物体として複数の微小体を用いた場合、全体を
超音波振動器にかけることで、カーボンナノチューブの
ネットワーク中に存在する複数の微小体を、容易に脱落
させることができる。また、例えば前記複数の物体とし
て熱溶融性樹脂を用いた場合には、加熱溶融させること
でも容易に脱落させることができる。このようにして得
られたカーボンナノチューブ構造体の電子顕微鏡拡大写
真を図１８に示す。図１８において、白く蜂の巣状に存
在するのが、カーボンナノチューブであり、構造化され
てカーボンナノチューブ構造体が形成されていることが
わかる。
【０１２１】このように、前記複数の物体を除去した
（消失させた）カーボンナノチューブ構造体は、それの
みでも強固な構造体であり、そのままカーボンナノチュ
ーブの電気特性を利用した電気素子として利用すること
ができる。また、既述の如く、前記他の物体とともに前
記複数のカーボンナノチューブを構造化し、カーボンナ
ノチューブ相互の間隙および／またはその近傍に配置し
ておけば、配置される前記他の物体に応じた各種特性を
有するカーボンナノチューブ構造体とすることができ
る。さらに、前記他の物体の少なくとも一部として、カ
ーボンナノチューブ相互を橋渡しする架橋機能を有する
ものを用い、カーボンナノチューブの構造体を、全体と
して１つの分子構造に似た状態とすることで、既述の機
能性が全体として高い次元で付与されるほか、前記他の
物体の有する架橋機能により、構造化して配置されたカ
ーボンナノチューブ相互を緊結し、構造体としてカーボ
ンナノチューブ構造体を強固に固定化することができ
る。つまり、前記他の物体がカーボンナノチューブ相互
間の接着剤の如き働きを担い、カーボンナノチューブの
みからなるカーボンナノチューブ構造体の強靭性をより
一層高めることができる。
（消失させた）カーボンナノチューブ構造体は、それの
みでも強固な構造体であり、そのままカーボンナノチュ
ーブの電気特性を利用した電気素子として利用すること
ができる。また、既述の如く、前記他の物体とともに前
記複数のカーボンナノチューブを構造化し、カーボンナ
ノチューブ相互の間隙および／またはその近傍に配置し
ておけば、配置される前記他の物体に応じた各種特性を
有するカーボンナノチューブ構造体とすることができ
る。さらに、前記他の物体の少なくとも一部として、カ
ーボンナノチューブ相互を橋渡しする架橋機能を有する
ものを用い、カーボンナノチューブの構造体を、全体と
して１つの分子構造に似た状態とすることで、既述の機
能性が全体として高い次元で付与されるほか、前記他の
物体の有する架橋機能により、構造化して配置されたカ
ーボンナノチューブ相互を緊結し、構造体としてカーボ
ンナノチューブ構造体を強固に固定化することができ
る。つまり、前記他の物体がカーボンナノチューブ相互
間の接着剤の如き働きを担い、カーボンナノチューブの
みからなるカーボンナノチューブ構造体の強靭性をより
一層高めることができる。
【０１２２】前記複数の物体として複数の微粒子を用い
て得られた本例のカーボンナノチューブ構造体は、中空
の構造でありながら極めて強固であるため、カーボンナ
ノチューブの電気特性を利用した電子素子として用いる
ことができるほか、その導電性、耐腐食性を利用して電
極として用いることもできるし、電子的応用を離れて、
その強靭性を利用して各種構造物（シャーシー、フレー
ム、その他機械的な部品等）として用いることもでき
る。この場合、中空の構造ゆえ密度が小さく、したがっ
て極めて軽量かつ強靭な構造物とすることができる。さ
らに、中空部分に他の物質を流し込み、その流し込む物
質によりカーボンナノチューブ構造体の特性をさらに制
御することもできる。
て得られた本例のカーボンナノチューブ構造体は、中空
の構造でありながら極めて強固であるため、カーボンナ
ノチューブの電気特性を利用した電子素子として用いる
ことができるほか、その導電性、耐腐食性を利用して電
極として用いることもできるし、電子的応用を離れて、
その強靭性を利用して各種構造物（シャーシー、フレー
ム、その他機械的な部品等）として用いることもでき
る。この場合、中空の構造ゆえ密度が小さく、したがっ
て極めて軽量かつ強靭な構造物とすることができる。さ
らに、中空部分に他の物質を流し込み、その流し込む物
質によりカーボンナノチューブ構造体の特性をさらに制
御することもできる。
【０１２３】 液体を蒸発させ（消失させ）、複数の
物体を溶解させ再度固化させることによりマトリックス
とし、該マトリックスにカーボンナノチューブが構造化
して配置され、カーボンナノチューブの構造体が骨組み
となったマトリックス体の状態：前記複数の物体とし
て、特に熱可塑性樹脂等のポリマー製の微小体を用いた
場合、加熱等することによって前記微小体を溶解し、再
度固化することで、マトリックスとし、該マトリックス
にカーボンナノチューブが構造化して配置され、カーボ
ンナノチューブの構造体が骨組みとなったマトリックス
体となる。上記のように、カーボンナノチューブ構造体
はそれのみでも極めて強固であり、また、樹脂の充填剤
として一般にフィラーを分散させることで当該樹脂の塊
の強靭性を高めることが行われており、以上のようなカ
ーボンナノチューブの構造体が骨組みとなったマトリッ
クス体は、極めて高い強靭性を発揮する。また、溶解し
再度固化する際に、所望の形状とすることもでき、例え
ば、フィルム状にすることができる。このとき、構造化
されたカーボンナノチューブはその構造を保持させるこ
とができ、カーボンナノチューブ自体の力学構造を強化
したり、追加積層などの複合デバイス設計など、広範な
応用が可能になる。
物体を溶解させ再度固化させることによりマトリックス
とし、該マトリックスにカーボンナノチューブが構造化
して配置され、カーボンナノチューブの構造体が骨組み
となったマトリックス体の状態：前記複数の物体とし
て、特に熱可塑性樹脂等のポリマー製の微小体を用いた
場合、加熱等することによって前記微小体を溶解し、再
度固化することで、マトリックスとし、該マトリックス
にカーボンナノチューブが構造化して配置され、カーボ
ンナノチューブの構造体が骨組みとなったマトリックス
体となる。上記のように、カーボンナノチューブ構造体
はそれのみでも極めて強固であり、また、樹脂の充填剤
として一般にフィラーを分散させることで当該樹脂の塊
の強靭性を高めることが行われており、以上のようなカ
ーボンナノチューブの構造体が骨組みとなったマトリッ
クス体は、極めて高い強靭性を発揮する。また、溶解し
再度固化する際に、所望の形状とすることもでき、例え
ば、フィルム状にすることができる。このとき、構造化
されたカーボンナノチューブはその構造を保持させるこ
とができ、カーボンナノチューブ自体の力学構造を強化
したり、追加積層などの複合デバイス設計など、広範な
応用が可能になる。
【０１２４】本例においては、カーボンナノチューブの
電気特性を利用した電子素子として用いることができる
ほか、上記の例と同様、その導電性、耐腐食性を利用
して電極として用いることもできるし、電子的応用を離
れて、その極めて高い強靭性を利用して各種構造物（シ
ャーシー、フレーム、その他機械的な部品等）として用
いることもできる。
電気特性を利用した電子素子として用いることができる
ほか、上記の例と同様、その導電性、耐腐食性を利用
して電極として用いることもできるし、電子的応用を離
れて、その極めて高い強靭性を利用して各種構造物（シ
ャーシー、フレーム、その他機械的な部品等）として用
いることもできる。
【０１２５】＜カーボンナノチューブ構造体の製造方法
＞本発明のカーボンナノチューブ構造体は、複数の物体
相互の間隙、および／または、物体の複数の部位におけ
る間隙に液架橋部を形成し、該液架橋部に複数のカーボ
ンナノチューブを会合させることにより、前記カーボン
ナノチューブを構造化して配置して、製造することがで
きる。すなわち、少なくとも １）複数の物体相互の間、および／または、物体の複数
の部位の間に微小な間隙を形成し、 ２）当該間隙に液架橋部を形成し、 ３）該液架橋部に複数のカーボンナノチューブを会合さ
せること、で本発明のカーボンナノチューブ構造体が製
造される。
＞本発明のカーボンナノチューブ構造体は、複数の物体
相互の間隙、および／または、物体の複数の部位におけ
る間隙に液架橋部を形成し、該液架橋部に複数のカーボ
ンナノチューブを会合させることにより、前記カーボン
ナノチューブを構造化して配置して、製造することがで
きる。すなわち、少なくとも １）複数の物体相互の間、および／または、物体の複数
の部位の間に微小な間隙を形成し、 ２）当該間隙に液架橋部を形成し、 ３）該液架橋部に複数のカーボンナノチューブを会合さ
せること、で本発明のカーボンナノチューブ構造体が製
造される。
【０１２６】この３つの製造工程からなる基本工程１）
〜３）に加えて、４）前記他の物体を添加する工程や、
５）液架橋部の液体をさらに蒸発させる工程や、６）前
記複数の物体を消失させる工程を適宜付加することで、
所望の構造に制御されたカーボンナノチューブ構造体を
製造することができる。
〜３）に加えて、４）前記他の物体を添加する工程や、
５）液架橋部の液体をさらに蒸発させる工程や、６）前
記複数の物体を消失させる工程を適宜付加することで、
所望の構造に制御されたカーボンナノチューブ構造体を
製造することができる。
【０１２７】また、上記基本工程１）〜３）は、必ずし
も別個の工程として実施される必要は無く、その態様に
より、１）と２）、２）と３）、あるいは１）〜３）が
組み合わされて、同時に実施されてもよい。以下に、本
発明のカーボンナノチューブ構造体の具体的な製造の手
順の例を挙げて説明する。
も別個の工程として実施される必要は無く、その態様に
より、１）と２）、２）と３）、あるいは１）〜３）が
組み合わされて、同時に実施されてもよい。以下に、本
発明のカーボンナノチューブ構造体の具体的な製造の手
順の例を挙げて説明する。
【０１２８】（製造手順の例１）複数の物体を用意し、
これを所望の位置に配置して微小な間隙を形成する。１
の物体を任意の手段により成形して、微小な間隙を形成
してもよい［以上、工程１）］。一方、液体にカーボン
ナノチューブを分散させた分散液を調製する。また、前
記他の物体をも構造化させたい場合には、当該他の物体
もこの分散液に添加する［工程４）］。このとき、カー
ボンナノチューブや前記他の物体の凝集が起こらないよ
う、回転式攪拌装置や超音波分散器等を用いることで、
均一に攪拌しておくことが望ましい。
これを所望の位置に配置して微小な間隙を形成する。１
の物体を任意の手段により成形して、微小な間隙を形成
してもよい［以上、工程１）］。一方、液体にカーボン
ナノチューブを分散させた分散液を調製する。また、前
記他の物体をも構造化させたい場合には、当該他の物体
もこの分散液に添加する［工程４）］。このとき、カー
ボンナノチューブや前記他の物体の凝集が起こらないよ
う、回転式攪拌装置や超音波分散器等を用いることで、
均一に攪拌しておくことが望ましい。
【０１２９】前記複数の物体により形成された微小な間
隙に、上記得られた分散液を供給する。供給の方法とし
ては、前記複数の物体により形成された微小な間隙に前
記分散液を直接滴下する方法、および、前記分散液の中
に、微小な間隙が形成された前記複数の物体全体を浸漬
させる方法等が挙げられる。
隙に、上記得られた分散液を供給する。供給の方法とし
ては、前記複数の物体により形成された微小な間隙に前
記分散液を直接滴下する方法、および、前記分散液の中
に、微小な間隙が形成された前記複数の物体全体を浸漬
させる方法等が挙げられる。
【０１３０】供給された分散液から液体をある程度蒸発
させることで、前記複数の物体により形成された微小な
間隙に、前記分散液の濃縮液からなる液架橋部を形成
し、該液架橋部に複数のカーボンナノチューブを会合さ
せる［以上、工程２）および工程３）］。
させることで、前記複数の物体により形成された微小な
間隙に、前記分散液の濃縮液からなる液架橋部を形成
し、該液架橋部に複数のカーボンナノチューブを会合さ
せる［以上、工程２）および工程３）］。
【０１３１】（製造手順の例２）複数の物体として複数
の微小体を用意し、これとカーボンナノチューブとを適
当な液体に分散させて、分散液を調製する。また、前記
他の物体をも構造化させたい場合には、当該他の物体も
この分散液に添加する［工程４）］。
の微小体を用意し、これとカーボンナノチューブとを適
当な液体に分散させて、分散液を調製する。また、前記
他の物体をも構造化させたい場合には、当該他の物体も
この分散液に添加する［工程４）］。
【０１３２】このとき、カーボンナノチューブや前記他
の物体の凝集が起こらないよう、均一に攪拌しておくこ
とが望ましいが、あまり強い攪拌を分散液に与えると、
カーボンナノチューブが前記複数の微小体に付着してし
まう現象が見られる。特に球形の微小体を用いると、カ
ーボンナノチューブが前記複数の微小体に巻き付くよう
に付着してしまう場合がある。
の物体の凝集が起こらないよう、均一に攪拌しておくこ
とが望ましいが、あまり強い攪拌を分散液に与えると、
カーボンナノチューブが前記複数の微小体に付着してし
まう現象が見られる。特に球形の微小体を用いると、カ
ーボンナノチューブが前記複数の微小体に巻き付くよう
に付着してしまう場合がある。
【０１３３】したがって、前記複数の微小体およびカー
ボンナノチューブの双方の分散性を良好に保つため、予
め別の液体にそれぞれを分散させ、回転式攪拌装置や超
音波分散器等を用いることで、双方とも均一に攪拌して
おき、得られた２つの分散液を混合することで、前記複
数の微小体とカーボンナノチューブとが分散された分散
液を調製することが望ましい。このとき、前記他の物体
を添加する場合には、前記他の物体も予め別の液体に分
散させておき、これを前記２つの分散液の混合時に一緒
に混合してもよいし、カーボンナノチューブあるいは前
記複数の微小体の分散液調製時に、これらのいずれか一
方もしくは双方に添加しておいてもよいし、前記複数の
微小体とカーボンナノチューブとが分散された分散液が
調製された後に、最後に添加してもよい。
ボンナノチューブの双方の分散性を良好に保つため、予
め別の液体にそれぞれを分散させ、回転式攪拌装置や超
音波分散器等を用いることで、双方とも均一に攪拌して
おき、得られた２つの分散液を混合することで、前記複
数の微小体とカーボンナノチューブとが分散された分散
液を調製することが望ましい。このとき、前記他の物体
を添加する場合には、前記他の物体も予め別の液体に分
散させておき、これを前記２つの分散液の混合時に一緒
に混合してもよいし、カーボンナノチューブあるいは前
記複数の微小体の分散液調製時に、これらのいずれか一
方もしくは双方に添加しておいてもよいし、前記複数の
微小体とカーボンナノチューブとが分散された分散液が
調製された後に、最後に添加してもよい。
【０１３４】上記得られた分散液を所定の位置に配す
る。具体的には、上記分散液を、所定の位置に塗布した
り、あるいは、所定の容器に収容する。塗布する場合の
塗布方法としては、特に限定されず、従来公知のスピン
コート法、浸漬塗布法、噴霧法、滴下法、ロールコート
法、ワイヤーバーコート法等が挙げられる。
る。具体的には、上記分散液を、所定の位置に塗布した
り、あるいは、所定の容器に収容する。塗布する場合の
塗布方法としては、特に限定されず、従来公知のスピン
コート法、浸漬塗布法、噴霧法、滴下法、ロールコート
法、ワイヤーバーコート法等が挙げられる。
【０１３５】この状態で液体をある程度蒸発させること
で、上記分散液中の前記複数の微小体が沈殿し、微小な
間隙が形成され、該微小な間隙に、前記分散液の濃縮液
からなる液架橋部が形成され、該液架橋部に複数のカー
ボンナノチューブが会合する［以上、工程１）〜工程
３）］。
で、上記分散液中の前記複数の微小体が沈殿し、微小な
間隙が形成され、該微小な間隙に、前記分散液の濃縮液
からなる液架橋部が形成され、該液架橋部に複数のカー
ボンナノチューブが会合する［以上、工程１）〜工程
３）］。
【０１３６】前記複数の微小体の比重がカーボンナノチ
ューブに比べて大きい場合には、液体の蒸発に先立ち、
予め静置しておくことも有効である。静置しておくこと
で、比重の大きい前記複数の微小体が先に沈殿し、分散
液底部で前記複数の微小体相互の間隙が形成される［以
上、工程１）］。その後、前記分散液から液体をある程
度蒸発させることで、前記複数の微小体により形成され
た微小な間隙に、前記分散液の濃縮液からなる液架橋部
を形成し、該液架橋部に複数のカーボンナノチューブを
会合させる［以上、工程２）および工程３）］。
ューブに比べて大きい場合には、液体の蒸発に先立ち、
予め静置しておくことも有効である。静置しておくこと
で、比重の大きい前記複数の微小体が先に沈殿し、分散
液底部で前記複数の微小体相互の間隙が形成される［以
上、工程１）］。その後、前記分散液から液体をある程
度蒸発させることで、前記複数の微小体により形成され
た微小な間隙に、前記分散液の濃縮液からなる液架橋部
を形成し、該液架橋部に複数のカーボンナノチューブを
会合させる［以上、工程２）および工程３）］。
【０１３７】上記いずれの製造手順の例においても、カ
ーボンナノチューブ（および必要に応じて前記他の物
体）を分散させた分散液においては、十分に分散させて
おくことが望まれ、超音波などの物理的力や分散液のｐ
Ｈ、界面活性剤等の分散剤の添加、温度などは、できる
限り分散性が高められるように調整される。具体的に
は、超音波はカーボンナノチューブ同士の絡み合いを解
し、アモルファスカーボンなどの不純物をカーボンナノ
チューブから引き剥がす条件に設定することが好まし
く、超音波出力は高く設定するとよい。しかしながら、
超音波は同時に分散液の温度を上昇させてしまうため、
過度の出力は、分散液温度を上昇させてしまい、分散液
中の分散剤を変質させ、カーボンナノチューブの凝集体
を増加させてしまうことがあるので、注意が必要であ
る。
ーボンナノチューブ（および必要に応じて前記他の物
体）を分散させた分散液においては、十分に分散させて
おくことが望まれ、超音波などの物理的力や分散液のｐ
Ｈ、界面活性剤等の分散剤の添加、温度などは、できる
限り分散性が高められるように調整される。具体的に
は、超音波はカーボンナノチューブ同士の絡み合いを解
し、アモルファスカーボンなどの不純物をカーボンナノ
チューブから引き剥がす条件に設定することが好まし
く、超音波出力は高く設定するとよい。しかしながら、
超音波は同時に分散液の温度を上昇させてしまうため、
過度の出力は、分散液温度を上昇させてしまい、分散液
中の分散剤を変質させ、カーボンナノチューブの凝集体
を増加させてしまうことがあるので、注意が必要であ
る。
【０１３８】また界面活性剤などの分散剤は、溶解物を
適度に溶解し得る濃度であるＣＭＣ（臨界ミセル濃
度）、ＣＡＣ（臨界凝集濃度）などを指標に設定するこ
とができる。ただし、市販されているカーボンナノチュ
ーブは、長さや太さが多種多様であるため、前記濃度か
ら大きく外れた条件が好ましい結果となることがあり、
複数条件での検査により最適条件を見出す必要がある。
適度に溶解し得る濃度であるＣＭＣ（臨界ミセル濃
度）、ＣＡＣ（臨界凝集濃度）などを指標に設定するこ
とができる。ただし、市販されているカーボンナノチュ
ーブは、長さや太さが多種多様であるため、前記濃度か
ら大きく外れた条件が好ましい結果となることがあり、
複数条件での検査により最適条件を見出す必要がある。
【０１３９】分散液のｐＨやイオン濃度に関しては、分
散液中の電気的な引力−斥力のバランスを支配する因子
であり、その値や濃度に対して界面活性剤の分散液中で
の安定性が大きく左右され、カーボンナノチューブの分
散性に強い影響を与える。さらに、強酸溶液などで処理
を施したカーボンナノチューブはそれ自体が溶解しやす
い状態になっているため、分散剤を必ずしも使用する必
要はないが、官能基が付加していることから、ｐＨやイ
オン濃度に強く影響を受けることは明白であり、より正
確な最適条件を見出す必要がある。
散液中の電気的な引力−斥力のバランスを支配する因子
であり、その値や濃度に対して界面活性剤の分散液中で
の安定性が大きく左右され、カーボンナノチューブの分
散性に強い影響を与える。さらに、強酸溶液などで処理
を施したカーボンナノチューブはそれ自体が溶解しやす
い状態になっているため、分散剤を必ずしも使用する必
要はないが、官能基が付加していることから、ｐＨやイ
オン濃度に強く影響を受けることは明白であり、より正
確な最適条件を見出す必要がある。
【０１４０】分散性を向上させるために、粘度を高める
手法も選択できるが、不純物の多く含まれているカーボ
ンナノチューブでは、不純物も同様に分散されてしま
い、それを除去し難くなってしまうことから、なるべく
粘度は低く抑えておくことが好ましい。逆に、あらかじ
め精製しておけば、粘度を高めて分散状態を安定化させ
ることができる。
手法も選択できるが、不純物の多く含まれているカーボ
ンナノチューブでは、不純物も同様に分散されてしま
い、それを除去し難くなってしまうことから、なるべく
粘度は低く抑えておくことが好ましい。逆に、あらかじ
め精製しておけば、粘度を高めて分散状態を安定化させ
ることができる。
【０１４１】また、前記複数の微小体（および必要に応
じて前記他の物体）を分散させた分散液においても、上
記カーボンナノチューブを分散させた分散液ほどではな
いものの、十分に分散させておくことが望まれ、超音波
などの物理的力や溶液のｐＨ、界面活性剤等の分散剤の
添加、温度などは、適度な分散性が得られるように調整
される。具体的には、コロイドと呼ばれる分散状態にし
ておくことが好ましい条件であり、カーボンナノチュー
ブの分散液との混合によっても分散が壊れないような分
散剤を選定するとよい。分散性を向上させるために、粘
度を高める手法も選択できるが、カーボンナノチューブ
の分散液との混合において、速やかに混ざり合うように
するため、なるべく粘度は低く抑えておくことが好まし
い。
じて前記他の物体）を分散させた分散液においても、上
記カーボンナノチューブを分散させた分散液ほどではな
いものの、十分に分散させておくことが望まれ、超音波
などの物理的力や溶液のｐＨ、界面活性剤等の分散剤の
添加、温度などは、適度な分散性が得られるように調整
される。具体的には、コロイドと呼ばれる分散状態にし
ておくことが好ましい条件であり、カーボンナノチュー
ブの分散液との混合によっても分散が壊れないような分
散剤を選定するとよい。分散性を向上させるために、粘
度を高める手法も選択できるが、カーボンナノチューブ
の分散液との混合において、速やかに混ざり合うように
するため、なるべく粘度は低く抑えておくことが好まし
い。
【０１４２】一方、既述の如く前記複数の微小体および
カーボンナノチューブ（および必要に応じて前記他の物
体）においては、カーボンナノチューブと前記複数の微
小体との付着の問題から、あまり強い攪拌を与えないよ
うにすることが望まれる。具体的には、常温で保持して
マグネチックスターラーや攪拌羽で攪拌するのが好まし
く、超音波分散器は使用しないほうがよい。超音波分散
器を使用したり、分散液の温度を上昇させてしまうと、
カーボンナノチューブは微小体に付着しやすくなり、複
数の微小体にカーボンナノチューブが絡みつく凝集を引
き起こしてしまう場合がある。
カーボンナノチューブ（および必要に応じて前記他の物
体）においては、カーボンナノチューブと前記複数の微
小体との付着の問題から、あまり強い攪拌を与えないよ
うにすることが望まれる。具体的には、常温で保持して
マグネチックスターラーや攪拌羽で攪拌するのが好まし
く、超音波分散器は使用しないほうがよい。超音波分散
器を使用したり、分散液の温度を上昇させてしまうと、
カーボンナノチューブは微小体に付着しやすくなり、複
数の微小体にカーボンナノチューブが絡みつく凝集を引
き起こしてしまう場合がある。
【０１４３】前記他の物体をも構造化させたい場合に
は、カーボンナノチューブ（および必要に応じて前記他
の物体）を分散させた分散液において、超音波ホモジナ
イザー等の超音波分散器で、予めカーボンナノチューブ
の束を解いて、液体中に分散しておくことが望ましい。
予めカーボンナノチューブの束を解いておくことで、液
架橋部においてカーボンナノチューブが会合して束を再
形成するときに、前記他の物質をカーボンナノチューブ
相互の間隙に取り込ませることができる。このとき、分
子が結晶化するときのように、前記他の物質を排除する
ような作用が生じることも予想されるが、液架橋部の液
体を適度に（より具体的には、速く）蒸発させること
で、液体を除去すれば、前記他の物質はカーボンナノチ
ューブ相互の間隙に挿入された状態で残すことができ
る。そのため、液架橋部の液体をより速く蒸発すること
を企図して、液架橋部を加熱することが望ましく、当該
加熱温度としては、液体として水溶液を使用した場合、
２〜９５℃の範囲が好ましく、５〜８０℃の範囲がより
好ましい。
は、カーボンナノチューブ（および必要に応じて前記他
の物体）を分散させた分散液において、超音波ホモジナ
イザー等の超音波分散器で、予めカーボンナノチューブ
の束を解いて、液体中に分散しておくことが望ましい。
予めカーボンナノチューブの束を解いておくことで、液
架橋部においてカーボンナノチューブが会合して束を再
形成するときに、前記他の物質をカーボンナノチューブ
相互の間隙に取り込ませることができる。このとき、分
子が結晶化するときのように、前記他の物質を排除する
ような作用が生じることも予想されるが、液架橋部の液
体を適度に（より具体的には、速く）蒸発させること
で、液体を除去すれば、前記他の物質はカーボンナノチ
ューブ相互の間隙に挿入された状態で残すことができ
る。そのため、液架橋部の液体をより速く蒸発すること
を企図して、液架橋部を加熱することが望ましく、当該
加熱温度としては、液体として水溶液を使用した場合、
２〜９５℃の範囲が好ましく、５〜８０℃の範囲がより
好ましい。
【０１４４】液架橋部の液体の蒸発速度を補うために、
基板側に微細な穴を開けておいて、前記液体を急速に減
らすことも可能である。この際、市販されているフィル
ターを使用することもでき、あるいは、電子線リソグラ
フィーやレーザーリソグラフィー、あるいは電気化学エ
ッチングなどにより細孔を形成することもできる。また
同様の加工法により、溝を作製しておき、溝を伝って前
記液体が排出されるようにすることも可能であり、この
ことによって、液架橋部の液体を急速に除去することが
できる。
基板側に微細な穴を開けておいて、前記液体を急速に減
らすことも可能である。この際、市販されているフィル
ターを使用することもでき、あるいは、電子線リソグラ
フィーやレーザーリソグラフィー、あるいは電気化学エ
ッチングなどにより細孔を形成することもできる。また
同様の加工法により、溝を作製しておき、溝を伝って前
記液体が排出されるようにすることも可能であり、この
ことによって、液架橋部の液体を急速に除去することが
できる。
【０１４５】＜本発明のカーボンナノチューブ構造体の
用途＞以上のようにして得られた本発明のカーボンナノ
チューブ構造体は、極めて広範な技術分野への応用が期
待される。具体的な用途について、以下に列記する。勿
論、本発明のカーボンナノチューブ構造体の具体的な構
造により特に適した用途が考えられる。
用途＞以上のようにして得られた本発明のカーボンナノ
チューブ構造体は、極めて広範な技術分野への応用が期
待される。具体的な用途について、以下に列記する。勿
論、本発明のカーボンナノチューブ構造体の具体的な構
造により特に適した用途が考えられる。
【０１４６】１）エレクトロニクス分野 既述の如く、電極、導線、電気配線、電子素子として利
用することができる。また、よく知られているように、
カーボンナノチューブは、一般に非常に高い電気伝導性
を有しており、分子エレクトロニクス用に設計された分
子を前記他の物体として、カーボンナノチューブ相互の
間隙に挿入することで、分子スイッチ、分子メモリ、分
子プロセッサーなどを実現できるようになる。本発明の
カーボンナノチューブ構造体により実現されるこれらデ
バイスは、従来法によるシリコンデバイスに比べ、基板
に固定化された配線でなく、デバイス中の配線としての
カーボンナノチューブが柔らかく、これを自由に近づけ
たり離したりできること、リソグラフィの分解能よりも
細い径のカーボンナノチューブ配線であること、化学結
合を用いて配線ができること、など多くの優れた利点を
有する。これらの利点により、例えば５ｎｍ以下ほどの
小さな分子サイズに対して、直接的にアクセスできる。
そのため、本発明のカーボンナノチューブ構造体を用い
れば、大規模の電子集積回路を、低コストで、簡単に、
そして高密度に作製できるようになる。
用することができる。また、よく知られているように、
カーボンナノチューブは、一般に非常に高い電気伝導性
を有しており、分子エレクトロニクス用に設計された分
子を前記他の物体として、カーボンナノチューブ相互の
間隙に挿入することで、分子スイッチ、分子メモリ、分
子プロセッサーなどを実現できるようになる。本発明の
カーボンナノチューブ構造体により実現されるこれらデ
バイスは、従来法によるシリコンデバイスに比べ、基板
に固定化された配線でなく、デバイス中の配線としての
カーボンナノチューブが柔らかく、これを自由に近づけ
たり離したりできること、リソグラフィの分解能よりも
細い径のカーボンナノチューブ配線であること、化学結
合を用いて配線ができること、など多くの優れた利点を
有する。これらの利点により、例えば５ｎｍ以下ほどの
小さな分子サイズに対して、直接的にアクセスできる。
そのため、本発明のカーボンナノチューブ構造体を用い
れば、大規模の電子集積回路を、低コストで、簡単に、
そして高密度に作製できるようになる。
【０１４７】２）各種構造物 既述の如く、本発明のカーボンナノチューブ構造体
は、、その強靭性を利用して各種構造物（シャーシー、
フレーム、その他機械的な部品等）として用いることも
できる。特に、前記複数の物体として複数の微粒子を用
い、かつ、該複数の微粒子を除去した、中空部分を有す
るカーボンナノチューブ構造体は、軽量かつ強靭である
ことから、軽量性および強靭性が求められる各種分野に
おける構造物に好適に応用することができる。
は、、その強靭性を利用して各種構造物（シャーシー、
フレーム、その他機械的な部品等）として用いることも
できる。特に、前記複数の物体として複数の微粒子を用
い、かつ、該複数の微粒子を除去した、中空部分を有す
るカーボンナノチューブ構造体は、軽量かつ強靭である
ことから、軽量性および強靭性が求められる各種分野に
おける構造物に好適に応用することができる。
【０１４８】一方、一般的に樹脂にフィラーを分散させ
るだけでも高い強靭性が得られるとされているが、マト
リックス（樹脂）中に、前記複数のカーボンナノチュー
ブが構造化して配置されてなるカーボンナノチューブ構
造体は、フィラーに相当するカーボンナノチューブがマ
トリックス中で強固な構造体を形成しており、全体とし
て極めて高い強靭性を発揮する。そのため、従来金属、
特にチタン等の軽量かつ高強度の貴金属が用いられてい
た構造物についても、その代用材料として好ましく適用
することができる。
るだけでも高い強靭性が得られるとされているが、マト
リックス（樹脂）中に、前記複数のカーボンナノチュー
ブが構造化して配置されてなるカーボンナノチューブ構
造体は、フィラーに相当するカーボンナノチューブがマ
トリックス中で強固な構造体を形成しており、全体とし
て極めて高い強靭性を発揮する。そのため、従来金属、
特にチタン等の軽量かつ高強度の貴金属が用いられてい
た構造物についても、その代用材料として好ましく適用
することができる。
【０１４９】
【実施例】＜実施例１＞後述する（工程１）〜（工程
３）の各工程を実施することにより、下記組成からなる
分散液を調製し、かつ該分散液からカーボンナノチュー
ブ構造体を製造した。 ａ）単層カーボンナノチューブ（平均長さ：約１０μ
ｍ、平均直径：約２．５ｎｍ）・・・０．０１ｇ ｂ）界面活性剤（和光純薬社製、ＳＤＳ（ドデシル硫酸
ナトリウム））０．００１質量％の水溶液・・・０．５
ｇ ｃ）ラテックス粒子（ポリスチレン、平均粒径０．３μ
ｍ、球形）３質量％の水溶液（コロイド溶液）・・・
１．０ｇ
３）の各工程を実施することにより、下記組成からなる
分散液を調製し、かつ該分散液からカーボンナノチュー
ブ構造体を製造した。 ａ）単層カーボンナノチューブ（平均長さ：約１０μ
ｍ、平均直径：約２．５ｎｍ）・・・０．０１ｇ ｂ）界面活性剤（和光純薬社製、ＳＤＳ（ドデシル硫酸
ナトリウム））０．００１質量％の水溶液・・・０．５
ｇ ｃ）ラテックス粒子（ポリスチレン、平均粒径０．３μ
ｍ、球形）３質量％の水溶液（コロイド溶液）・・・
１．０ｇ
【０１５０】（工程１）上記ｂ）の水溶液２．０ｇ中に
ａ）を混入させ、出力３Ｗの超音波にてよく分散させカ
ーボンナノチューブの分散液を得た。
ａ）を混入させ、出力３Ｗの超音波にてよく分散させカ
ーボンナノチューブの分散液を得た。
【０１５１】（工程２）（工程１）で得られたカーボン
ナノチューブの分散液と、Ｃ）のラテックス粒子の水溶
液（コロイド溶液）１．０ｇとを混合攪拌して、カーボ
ンナノチューブとラテックス粒子とが分散された分散液
を得た。得られた分散液の表面張力は、７５ｍＮ／ｍで
あった。
ナノチューブの分散液と、Ｃ）のラテックス粒子の水溶
液（コロイド溶液）１．０ｇとを混合攪拌して、カーボ
ンナノチューブとラテックス粒子とが分散された分散液
を得た。得られた分散液の表面張力は、７５ｍＮ／ｍで
あった。
【０１５２】（工程３）スピンコーター（回転成膜装
置）を用いて、雲母基板の片面に（工程２）で得られた
分散液を成膜した。このとき、スピンコーターの回転数
を適切に調整することにより、雲母基板上の余分な分散
液を除去することができる。そして、雲母基板上で単層
に並んだラテックス粒子の層と、当該ラテックス粒子相
互の間隙に形成された液架橋部において、会合し構造化
されたカーボンナノチューブ構造体と、が得られた。
置）を用いて、雲母基板の片面に（工程２）で得られた
分散液を成膜した。このとき、スピンコーターの回転数
を適切に調整することにより、雲母基板上の余分な分散
液を除去することができる。そして、雲母基板上で単層
に並んだラテックス粒子の層と、当該ラテックス粒子相
互の間隙に形成された液架橋部において、会合し構造化
されたカーボンナノチューブ構造体と、が得られた。
【０１５３】＜実施例２＞後述する（工程１）〜（工程
３）の各工程を実施することにより、下記組成からなる
分散液を調製し、かつ該分散液からカーボンナノチュー
ブ構造体を製造した。 ａ）単層カーボンナノチューブ（平均長さ：約１０μ
ｍ、平均直径：約２．５ｎｍ）・・・０．０１ｇ ｂ）界面活性剤（和光純薬社製、ＳＤＳ（ドデシル硫酸
ナトリウム））０．００１質量％の水溶液・・・２．０
ｇ ｃ）ラテックス粒子（ポリスチレン、平均粒径０．３μ
ｍ、球形）３質量％の水溶液（コロイド溶液）・・・
１．０ｇ
３）の各工程を実施することにより、下記組成からなる
分散液を調製し、かつ該分散液からカーボンナノチュー
ブ構造体を製造した。 ａ）単層カーボンナノチューブ（平均長さ：約１０μ
ｍ、平均直径：約２．５ｎｍ）・・・０．０１ｇ ｂ）界面活性剤（和光純薬社製、ＳＤＳ（ドデシル硫酸
ナトリウム））０．００１質量％の水溶液・・・２．０
ｇ ｃ）ラテックス粒子（ポリスチレン、平均粒径０．３μ
ｍ、球形）３質量％の水溶液（コロイド溶液）・・・
１．０ｇ
【０１５４】（工程１）上記ｂ）の水溶液０．５ｇ中に
ａ）を混入させ、出力３Ｗの超音波にてよく分散させカ
ーボンナノチューブの分散液を得た。
ａ）を混入させ、出力３Ｗの超音波にてよく分散させカ
ーボンナノチューブの分散液を得た。
【０１５５】（工程２）（工程１）で得られたカーボン
ナノチューブの分散液と、Ｃ）のラテックス粒子の水溶
液（コロイド溶液）１．０ｇとを混合攪拌して、カーボ
ンナノチューブとラテックス粒子とが分散された分散液
を得た。得られた分散液の表面張力は、８０ｍＮ／ｍで
あった。
ナノチューブの分散液と、Ｃ）のラテックス粒子の水溶
液（コロイド溶液）１．０ｇとを混合攪拌して、カーボ
ンナノチューブとラテックス粒子とが分散された分散液
を得た。得られた分散液の表面張力は、８０ｍＮ／ｍで
あった。
【０１５６】（工程３）スピンコーター（回転成膜装
置）を用いて、雲母基板の片面に（工程２）で得られた
分散液を成膜した。このとき、スピンコーターの回転数
を適切に調整することにより、雲母基板上の余分な分散
液を除去することができる。そして、実施例１と同様
に、雲母基板上で単層に並んだラテックス粒子の層と、
当該ラテックス粒子相互の間隙に形成された液架橋部に
おいて、会合し構造化されたカーボンナノチューブ構造
体と、が得られた。得られたカーボンナノチューブ構造
体は、実施例１のよりも太くなっていた。
置）を用いて、雲母基板の片面に（工程２）で得られた
分散液を成膜した。このとき、スピンコーターの回転数
を適切に調整することにより、雲母基板上の余分な分散
液を除去することができる。そして、実施例１と同様
に、雲母基板上で単層に並んだラテックス粒子の層と、
当該ラテックス粒子相互の間隙に形成された液架橋部に
おいて、会合し構造化されたカーボンナノチューブ構造
体と、が得られた。得られたカーボンナノチューブ構造
体は、実施例１のよりも太くなっていた。
【０１５７】＜実施例３＞後述する（工程１）〜（工程
３）の各工程を実施することにより、下記組成からなる
分散液を調製し、かつ該分散液からカーボンナノチュー
ブ構造体を製造した。 ａ）単層カーボンナノチューブ（平均長さ：約１０μ
ｍ、平均直径：約２．５ｎｍ）・・・０．０１ｇ ｂ）界面活性剤（和光純薬社製、ＳＤＳ（ドデシル硫酸
ナトリウム））０．００１質量％の水溶液・・・２．０
ｇ ｃ）ラテックス粒子（ポリスチレン、平均粒径０．３μ
ｍ、球形）３質量％の水溶液（コロイド溶液）・・・
１．０ｇ
３）の各工程を実施することにより、下記組成からなる
分散液を調製し、かつ該分散液からカーボンナノチュー
ブ構造体を製造した。 ａ）単層カーボンナノチューブ（平均長さ：約１０μ
ｍ、平均直径：約２．５ｎｍ）・・・０．０１ｇ ｂ）界面活性剤（和光純薬社製、ＳＤＳ（ドデシル硫酸
ナトリウム））０．００１質量％の水溶液・・・２．０
ｇ ｃ）ラテックス粒子（ポリスチレン、平均粒径０．３μ
ｍ、球形）３質量％の水溶液（コロイド溶液）・・・
１．０ｇ
【０１５８】（工程１）上記ｂ）の水溶液２．０ｇ中に
ａ）を混入させ、出力３Ｗの超音波にてよく分散させカ
ーボンナノチューブの分散液を得た。
ａ）を混入させ、出力３Ｗの超音波にてよく分散させカ
ーボンナノチューブの分散液を得た。
【０１５９】（工程２）（工程１）で得られたカーボン
ナノチューブの分散液と、Ｃ）のラテックス粒子の水溶
液（コロイド溶液）１．０ｇとを混合攪拌して、カーボ
ンナノチューブとラテックス粒子とが分散された分散液
を得た。得られた分散液の表面張力は、Ｐａ・ｓであっ
た。
ナノチューブの分散液と、Ｃ）のラテックス粒子の水溶
液（コロイド溶液）１．０ｇとを混合攪拌して、カーボ
ンナノチューブとラテックス粒子とが分散された分散液
を得た。得られた分散液の表面張力は、Ｐａ・ｓであっ
た。
【０１６０】（工程３）（工程２）で得られた分散液を
用いて、雲母基板の片面にディップコーティング法（引
き上げ法）により成膜した。実施例１と同様に、雲母基
板上で単層に並んだラテックス粒子の層と、当該ラテッ
クス粒子相互の間隙に形成された液架橋部において、会
合し構造化されたカーボンナノチューブ構造体と、が得
られた。
用いて、雲母基板の片面にディップコーティング法（引
き上げ法）により成膜した。実施例１と同様に、雲母基
板上で単層に並んだラテックス粒子の層と、当該ラテッ
クス粒子相互の間隙に形成された液架橋部において、会
合し構造化されたカーボンナノチューブ構造体と、が得
られた。
【０１６１】＜実施例４＞実施例３の＜工程３＞におい
て、ディップコーティング法（引き上げ法）に代えて、
スプレーガンを用いた噴霧法により成膜を行ったことを
除き、実施例３と同様にして（工程２）で得られた分散
液を成膜した。実施例３と同様に、雲母基板上で単層に
並んだラテックス粒子の層と、当該ラテックス粒子相互
の間隙に形成された液架橋部において、会合し構造化さ
れたカーボンナノチューブ構造体と、が得られた。
て、ディップコーティング法（引き上げ法）に代えて、
スプレーガンを用いた噴霧法により成膜を行ったことを
除き、実施例３と同様にして（工程２）で得られた分散
液を成膜した。実施例３と同様に、雲母基板上で単層に
並んだラテックス粒子の層と、当該ラテックス粒子相互
の間隙に形成された液架橋部において、会合し構造化さ
れたカーボンナノチューブ構造体と、が得られた。
【０１６２】＜実施例５＞実施例３の＜工程３＞におい
て、ディップコーティング法（引き上げ法）に代えて、
雲母基板上に（工程２）で得られた混合溶液を滴下し
て、自然乾燥により成膜を行ったことを除き、実施例３
と同様にして成膜した。実施例３と同様に、雲母基板上
で単層に並んだラテックス粒子の層と、当該ラテックス
粒子相互の間隙に形成された液架橋部において、会合し
構造化されたカーボンナノチューブ構造体と、が得られ
た。
て、ディップコーティング法（引き上げ法）に代えて、
雲母基板上に（工程２）で得られた混合溶液を滴下し
て、自然乾燥により成膜を行ったことを除き、実施例３
と同様にして成膜した。実施例３と同様に、雲母基板上
で単層に並んだラテックス粒子の層と、当該ラテックス
粒子相互の間隙に形成された液架橋部において、会合し
構造化されたカーボンナノチューブ構造体と、が得られ
た。
【０１６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カーボンナノチューブのハンドリング性を向上させ、カ
ーボンナノチューブを含む電子デバイスや機能材料、お
よびその他構造材料などの、広範なカーボンナノチュー
ブの応用を実現し得るカーボンナノチューブ構造体、お
よびその製造方法を提供することができる。
カーボンナノチューブのハンドリング性を向上させ、カ
ーボンナノチューブを含む電子デバイスや機能材料、お
よびその他構造材料などの、広範なカーボンナノチュー
ブの応用を実現し得るカーボンナノチューブ構造体、お
よびその製造方法を提供することができる。
【図１】 複数の物体として球形の粒子を用い、該球形
の粒子と液体とにより液架橋が生じた状態を拡大模式断
面図である。
の粒子と液体とにより液架橋が生じた状態を拡大模式断
面図である。
【図２】 本発明の作用を時系列的に説明するための拡
大模式断面図であり、（ａ）は基板の表面に粒子が固定
され、カーボンナノチューブが分散された液体で、前記
粒子が満たされた状態を表し、（ｂ）はそこから液体の
液面が粒子の高さになるまで、液体を蒸発させた状態を
表し、（ｃ）はさらに液体を蒸発させて、各粒子相互の
間隙に液架橋部が形成された状態を表し、（ｄ）はそこ
からさらに液体を蒸発させて、カーボンナノチューブ
が、液架橋部において会合し、構造化されて配置された
状態を表す。
大模式断面図であり、（ａ）は基板の表面に粒子が固定
され、カーボンナノチューブが分散された液体で、前記
粒子が満たされた状態を表し、（ｂ）はそこから液体の
液面が粒子の高さになるまで、液体を蒸発させた状態を
表し、（ｃ）はさらに液体を蒸発させて、各粒子相互の
間隙に液架橋部が形成された状態を表し、（ｄ）はそこ
からさらに液体を蒸発させて、カーボンナノチューブ
が、液架橋部において会合し、構造化されて配置された
状態を表す。
【図３】 図２（ｄ）の状態における平面図であり、カ
ーボンナノチューブが、液架橋部において会合し、構造
化されて配置された状態を表す拡大模式平面図である。
ーボンナノチューブが、液架橋部において会合し、構造
化されて配置された状態を表す拡大模式平面図である。
【図４】 本発明のカーボンナノチューブ構造体の一例
を示す電子顕微鏡拡大写真である。
を示す電子顕微鏡拡大写真である。
【図５】 本発明のカーボンナノチューブ構造体の他の
一例を示す電子顕微鏡拡大写真である。
一例を示す電子顕微鏡拡大写真である。
【図６】 本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造
するために、２個の球体間に形成される液架橋状態の一
例を示す模式図である。
するために、２個の球体間に形成される液架橋状態の一
例を示す模式図である。
【図７】 本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造
するために、球体と基板との間に形成される液架橋状態
の一例を示す模式図である。
するために、球体と基板との間に形成される液架橋状態
の一例を示す模式図である。
【図８】 本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造
するために形成される液架橋状態の一例を示す模式平面
図であり、（ａ）は液架橋部を形成する液体の量が少な
い場合、（ｂ）は液架橋部を形成する液体の量が多い場
合を、それぞれ表す。
するために形成される液架橋状態の一例を示す模式平面
図であり、（ａ）は液架橋部を形成する液体の量が少な
い場合、（ｂ）は液架橋部を形成する液体の量が多い場
合を、それぞれ表す。
【図９】 本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造
するために形成される液架橋状態の他の一例を示す模式
平面図であり、（ａ）は液架橋部を形成する液体の量が
少ない場合、（ｂ）は液架橋部を形成する液体の量が多
い場合を、それぞれ表す。
するために形成される液架橋状態の他の一例を示す模式
平面図であり、（ａ）は液架橋部を形成する液体の量が
少ない場合、（ｂ）は液架橋部を形成する液体の量が多
い場合を、それぞれ表す。
【図１０】 本発明のカーボンナノチューブ構造体を製
造するために形成される液架橋状態のさらに他の一例を
示す模式平面図であり、（ａ）は液架橋部を形成する液
体の量が少ない場合、（ｂ）は液架橋部を形成する液体
の量が多い場合を、それぞれ表す。
造するために形成される液架橋状態のさらに他の一例を
示す模式平面図であり、（ａ）は液架橋部を形成する液
体の量が少ない場合、（ｂ）は液架橋部を形成する液体
の量が多い場合を、それぞれ表す。
【図１１】 本発明のカーボンナノチューブ構造体を製
造するために、板状の部材を用いて形成される液架橋状
態の一例を示す模式断面図であり、（ａ）は板状部材
に、他の板状部材が１つ垂直に当接して固定された状態
を表し、（ｂ）は（ａ）と同様の形状のものを１の部材
で成形した状態を表し、（ｃ）は板状部材に、他の板状
部材が５つ垂直に当接して固定された状態を表し、
（ｄ）は（ｃ）と同様の形状のものを１の部材で成形し
た状態を表し、（ｅ）は（ｃ）と同様の形状の部材を用
い、天地逆転させて用いた状態を表す。
造するために、板状の部材を用いて形成される液架橋状
態の一例を示す模式断面図であり、（ａ）は板状部材
に、他の板状部材が１つ垂直に当接して固定された状態
を表し、（ｂ）は（ａ）と同様の形状のものを１の部材
で成形した状態を表し、（ｃ）は板状部材に、他の板状
部材が５つ垂直に当接して固定された状態を表し、
（ｄ）は（ｃ）と同様の形状のものを１の部材で成形し
た状態を表し、（ｅ）は（ｃ）と同様の形状の部材を用
い、天地逆転させて用いた状態を表す。
【図１２】 本発明のカーボンナノチューブ構造体を製
造するために、２個の長尺状の角柱体を用いて形成され
る液架橋状態の一例を示す模式断面図である。
造するために、２個の長尺状の角柱体を用いて形成され
る液架橋状態の一例を示す模式断面図である。
【図１３】 本発明のカーボンナノチューブ構造体を製
造するために、一対の電極端子をつなぐように基板上に
配列されて載置された複数の球体により形成される液架
橋状態の一例を示す模式断面図であり、（ａ）は一対の
電極端子が基板の対向した位置にあり、これを一直線で
結ぶように球体が配置された状態を表し、（ｂ）は一対
の電極端子が基板の略対角線の位置にあり、これを曲線
で結ぶように球体が配置されている状態を表す。
造するために、一対の電極端子をつなぐように基板上に
配列されて載置された複数の球体により形成される液架
橋状態の一例を示す模式断面図であり、（ａ）は一対の
電極端子が基板の対向した位置にあり、これを一直線で
結ぶように球体が配置された状態を表し、（ｂ）は一対
の電極端子が基板の略対角線の位置にあり、これを曲線
で結ぶように球体が配置されている状態を表す。
【図１４】 本発明のカーボンナノチューブ構造体を製
造するために、２本の針状体を用いて形成される液架橋
状態の一例を示す模式断面図である。
造するために、２本の針状体を用いて形成される液架橋
状態の一例を示す模式断面図である。
【図１５】 本発明のカーボンナノチューブ構造体を製
造するために、２本の針状体を用い、かつこれを基板に
当接させて形成される液架橋状態の一例を示す模式断面
図である。
造するために、２本の針状体を用い、かつこれを基板に
当接させて形成される液架橋状態の一例を示す模式断面
図である。
【図１６】 （ａ）は図１５における針状体の先端の距
離を近づけた状態を示す模式図であり、（ｂ）は、この
とき基板の表面に形成されるカーボンナノチューブ構造
体の平面図である。
離を近づけた状態を示す模式図であり、（ｂ）は、この
とき基板の表面に形成されるカーボンナノチューブ構造
体の平面図である。
【図１７】 （ａ）は図１５における針状体の先端の距
離を離した状態を示す模式図であり、（ｂ）は、このと
き基板の表面に形成されるカーボンナノチューブ構造体
の平面図である。
離を離した状態を示す模式図であり、（ｂ）は、このと
き基板の表面に形成されるカーボンナノチューブ構造体
の平面図である。
【図１８】 本発明のカーボンナノチューブ構造体のさ
らに他の一例を示す電子顕微鏡拡大写真である。
らに他の一例を示す電子顕微鏡拡大写真である。
２ 液体 ４ 粒子（複数の物体） ６ 基板 ８ カーボンナノチューブ １０、１４ 球体（複数の物体） １２ 基板（複数の物体） １６ 三角柱体（複数の物体） １８ 立方体（複数の物体） ２０ａ 、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 板状部材（物
体） ２２ 角柱体（複数の物体） ２４ａ、２４ｂ 電極端子 ２６ 針状体（複数の物体） ２８ カーボンナノチューブ構造体 ａ１〜ａ２１ 液架橋部
体） ２２ 角柱体（複数の物体） ２４ａ、２４ｂ 電極端子 ２６ 針状体（複数の物体） ２８ カーボンナノチューブ構造体 ａ１〜ａ２１ 液架橋部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 正昭 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい富士ゼロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 4F072 AA07 AA08 AB10 AB14 AB15 AB18 AB25 AD05 AL11 AL17 4G046 CB03 CC05
Claims (23)
- 【請求項１】 複数の物体相互の間隙、および／また
は、物体の複数の部位における間隙に液架橋部を形成
し、該液架橋部に複数のカーボンナノチューブを会合さ
せることにより、前記カーボンナノチューブを構造化し
て配置することを特徴とするカーボンナノチューブ構造
体の製造方法。 - 【請求項２】 前記複数の物体が、複数の微小体である
ことを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチュー
ブ構造体の製造方法。 - 【請求項３】 前記複数のカーボンナノチューブの長さ
が、前記複数の微小体の球相当平均径よりも長いことを
特徴とする請求項２に記載のカーボンナノチューブ構造
体の製造方法。 - 【請求項４】 前記複数の微小体の球相当平均径が、１
０ｎｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする請
求項２または３に記載のカーボンナノチューブ構造体の
製造方法。 - 【請求項５】 前記複数の微小体が、複数のポリマー製
の微小体であることを特徴とする請求項２〜４のいずれ
か１に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 - 【請求項６】 前記複数の微小体と、前記複数のカーボ
ンナノチューブとが分散された液体から、該液体をある
程度蒸発させることにより、前記複数の微小体が相互間
に間隙を有しつつ配列し、かつ、液架橋部を形成し、該
液架橋部に複数のカーボンナノチューブを会合させるこ
とを特徴とする請求項２〜５のいずれか１に記載のカー
ボンナノチューブ構造体の製造方法。 - 【請求項７】 液架橋部の形成後、さらに前記液体を蒸
発させることにより、前記液架橋部に複数のカーボンナ
ノチューブを会合させるとともに、前記複数の微小体相
互の間隙を近接化させることを特徴とする請求項６に記
載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 - 【請求項８】 前記複数の微小体相互の間隙を近接化さ
せることにより、前記複数の微小体が最密充填された状
態となることを特徴とする請求項７に記載のカーボンナ
ノチューブ構造体の製造方法。 - 【請求項９】 前記液体中のカーボンナノチューブの濃
度を調節することにより、前記液架橋部に会合させるカ
ーボンナノチューブの量を制御することを特徴とする請
求項６〜８のいずれか１に記載のカーボンナノチューブ
構造体の製造方法。 - 【請求項１０】 前記液架橋部を形成する液体を、さら
に完全に蒸発させ、前記複数の微小体を溶解させ再度固
化させることでマトリックスとし、該マトリックスに前
記カーボンナノチューブが構造化して配置されること
で、構造体として固定化することを特徴とする請求項６
〜９のいずれか１に記載のカーボンナノチューブ構造体
の製造方法。 - 【請求項１１】 前記液架橋部を形成する液体を、さら
に完全に蒸発させることを特徴とする請求項１〜９のい
ずれか１に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方
法。 - 【請求項１２】 さらに、前記複数の物体を消失させる
ことで、中空部分を有するように構造化して配置された
カーボンナノチューブ構造体を得ることを特徴とする請
求項１１に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方
法。 - 【請求項１３】 前記複数のカーボンナノチューブの長
さが、前記物体の複数の部位における間隙の最短離間距
離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載のカーボ
ンナノチューブ構造体の製造方法。 - 【請求項１４】 前記液架橋部に複数のカーボンナノチ
ューブを会合させる際に、さらに他の物体を存在させ、
該他の物体とともに前記複数のカーボンナノチューブを
構造化して配置することを特徴とする請求項１〜１３の
いずれか１に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造
方法。 - 【請求項１５】 前記複数のカーボンナノチューブを構
造化して配置する際に、前記他の物体の少なくとも一部
を、カーボンナノチューブ相互の間隙に配置させること
を特徴とする請求項１４に記載のカーボンナノチューブ
構造体の製造方法。 - 【請求項１６】 前記他の物体の少なくとも一部が、カ
ーボンナノチューブ相互を橋渡しする架橋機能を有する
ことを特徴とする請求項１５に記載のカーボンナノチュ
ーブ構造体の製造方法。 - 【請求項１７】 前記他の物体の有する架橋機能によ
り、構造化して配置されたカーボンナノチューブ相互を
緊結し、構造体として固定化することを特徴とする請求
項１６に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方
法。 - 【請求項１８】 複数の物体相互の間隙、および／また
は、物体の複数の部位における間隙に形成される液架橋
部の形状に、会合された複数のカーボンナノチューブが
構造化して配置されてなることを特徴とするカーボンナ
ノチューブ構造体。 - 【請求項１９】 マトリックス中に、前記複数のカーボ
ンナノチューブが構造化して配置されてなることを特徴
とする請求項１８に記載のカーボンナノチューブ構造
体。 - 【請求項２０】 中空部分を有するように構造化して配
置されてなることを特徴とする請求項１８に記載のカー
ボンナノチューブ構造体。 - 【請求項２１】 さらに他の物体が、カーボンナノチュ
ーブ相互の間隙および／またはその近傍に配置されてな
ることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか１に記
載のカーボンナノチューブ構造体。 - 【請求項２２】 カーボンナノチューブ相互が前記他の
物体により緊結され、構造体として固定化されてなるこ
とを特徴とする請求項２１に記載のカーボンナノチュー
ブ構造体。 - 【請求項２３】 請求項１〜１７のいずれか１に記載の
カーボンナノチューブ構造体の製造方法により製造され
てなることを特徴とする請求項１８に記載のカーボンナ
ノチューブ構造体。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004210754A (ja) * | 2002-11-11 | 2004-07-29 | Teijin Ltd | カーボンナノチューブの製造方法 |
| JP2005041835A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Fuji Xerox Co Ltd | カーボンナノチューブ構造体、その製造方法、カーボンナノチューブ転写体および溶液 |
| JP2005096024A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Fuji Xerox Co Ltd | ワイヤとその製造方法および該ワイヤを用いた電磁石 |
| JP2005096055A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Fuji Xerox Co Ltd | カーボンナノチューブ複合構造体およびその製造方法 |
| JP2005125187A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Fuji Xerox Co Ltd | ガス分解器、燃料電池用電極およびその製造方法 |
| JP2005235728A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-09-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 電気部材及び電気装置、並びにこれらの製造方法 |
| JP2005314204A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-11-10 | Toray Ind Inc | カーボンナノチューブの製造方法及びカーボンナノチューブ含有組成物 |
| WO2005110594A1 (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Hokkaido Technology Licensing Office Co., Ltd. | 微小カーボン分散物 |
| JP2006517996A (ja) * | 2003-02-13 | 2006-08-03 | スティッチング ダッチ ポリマー インスティテュート | 強化ポリマー |
| KR100702412B1 (ko) | 2004-07-19 | 2007-04-02 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 반도체 입자의 분산체로 반도체 소자를 제조하는 방법 |
| JP2007169120A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | The Inctec Inc | カーボンナノチューブの分散方法 |
| JP2008001898A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Kuan-Jiuh Lin | Ｃｎｔ／ポリマー複合材料およびその製造方法 |
| JP2009013004A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Kyushu Univ | 導電性カーボンナノチューブハニカムフィルムの作製 |
| WO2009028672A1 (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Hokkaido University | 微細炭素繊維分散液の製造方法 |
| JP2011200939A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Toppan Printing Co Ltd | ナノ炭素材料複合基板製造方法およびナノ炭素材料複合基板 |
Families Citing this family (77)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110125412A1 (en) * | 1998-12-17 | 2011-05-26 | Hach Company | Remote monitoring of carbon nanotube sensor |
| US8958917B2 (en) * | 1998-12-17 | 2015-02-17 | Hach Company | Method and system for remote monitoring of fluid quality and treatment |
| US7454295B2 (en) | 1998-12-17 | 2008-11-18 | The Watereye Corporation | Anti-terrorism water quality monitoring system |
| US9056783B2 (en) * | 1998-12-17 | 2015-06-16 | Hach Company | System for monitoring discharges into a waste water collection system |
| WO2002016257A2 (en) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | William Marsh Rice University | Polymer-wrapped single wall carbon nanotubes |
| US6723299B1 (en) * | 2001-05-17 | 2004-04-20 | Zyvex Corporation | System and method for manipulating nanotubes |
| EP1436196A4 (en) * | 2001-09-18 | 2008-08-27 | Eikos Inc | ELECTROSTATIC DISSIPATING COATINGS FOR USE ON SPACE MACHINERY |
| US6934600B2 (en) * | 2002-03-14 | 2005-08-23 | Auburn University | Nanotube fiber reinforced composite materials and method of producing fiber reinforced composites |
| US7147894B2 (en) * | 2002-03-25 | 2006-12-12 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Method for assembling nano objects |
| US20030190278A1 (en) * | 2002-04-08 | 2003-10-09 | Yan Mei Wang | Controlled deposition of nanotubes |
| WO2003090255A2 (en) * | 2002-04-18 | 2003-10-30 | Northwestern University | Encapsulation of nanotubes via self-assembled nanostructures |
| DE10217362B4 (de) * | 2002-04-18 | 2004-05-13 | Infineon Technologies Ag | Gezielte Abscheidung von Nanoröhren |
| US8907323B2 (en) * | 2002-04-23 | 2014-12-09 | Philip D. Freedman | Microprocessor assembly |
| US7800194B2 (en) * | 2002-04-23 | 2010-09-21 | Freedman Philip D | Thin film photodetector, method and system |
| US6905667B1 (en) | 2002-05-02 | 2005-06-14 | Zyvex Corporation | Polymer and method for using the polymer for noncovalently functionalizing nanotubes |
| US20040034177A1 (en) | 2002-05-02 | 2004-02-19 | Jian Chen | Polymer and method for using the polymer for solubilizing nanotubes |
| US20040023372A1 (en) * | 2002-05-28 | 2004-02-05 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Tubular nanostructures |
| EP1577352A4 (en) * | 2002-12-25 | 2010-06-16 | Fuji Xerox Co Ltd | LIQUID MIXTURE, CONSTRUCTION AND METHOD FOR PRODUCING A CONSTRUCTION |
| US7150801B2 (en) * | 2003-02-26 | 2006-12-19 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Process for producing cold field-emission cathodes |
| US8920619B2 (en) | 2003-03-19 | 2014-12-30 | Hach Company | Carbon nanotube sensor |
| US6976585B2 (en) | 2003-04-15 | 2005-12-20 | Entegris, Inc. | Wafer carrier with ultraphobic surfaces |
| US6845788B2 (en) * | 2003-04-15 | 2005-01-25 | Entegris, Inc. | Fluid handling component with ultraphobic surfaces |
| US6911276B2 (en) * | 2003-04-15 | 2005-06-28 | Entegris, Inc. | Fuel cell with ultraphobic surfaces |
| US20050208268A1 (en) * | 2003-04-15 | 2005-09-22 | Extrand Charles W | Article with ultraphobic surface |
| US6923216B2 (en) * | 2003-04-15 | 2005-08-02 | Entegris, Inc. | Microfluidic device with ultraphobic surfaces |
| US6938774B2 (en) * | 2003-04-15 | 2005-09-06 | Entegris, Inc. | Tray carrier with ultraphobic surfaces |
| US6852390B2 (en) * | 2003-04-15 | 2005-02-08 | Entegris, Inc. | Ultraphobic surface for high pressure liquids |
| US20040256311A1 (en) * | 2003-04-15 | 2004-12-23 | Extrand Charles W. | Ultralyophobic membrane |
| WO2004106420A2 (en) | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Zyvex Corporation | Nanocomposites and method for production |
| JP4379002B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2009-12-09 | 富士ゼロックス株式会社 | カーボンナノチューブデバイスの製造方法、並びに、カーボンナノチューブ転写体 |
| JP4036454B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2008-01-23 | 独立行政法人理化学研究所 | 薄膜トランジスタ。 |
| JP2005045188A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子素子、集積回路およびその製造方法 |
| US7351444B2 (en) * | 2003-09-08 | 2008-04-01 | Intematix Corporation | Low platinum fuel cell catalysts and method for preparing the same |
| US20050112450A1 (en) * | 2003-09-08 | 2005-05-26 | Intematix Corporation | Low platinum fuel cell catalysts and method for preparing the same |
| US8211593B2 (en) * | 2003-09-08 | 2012-07-03 | Intematix Corporation | Low platinum fuel cells, catalysts, and method for preparing the same |
| US7163967B2 (en) * | 2003-12-01 | 2007-01-16 | Cryovac, Inc. | Method of increasing the gas transmission rate of a film |
| US7335327B2 (en) * | 2003-12-31 | 2008-02-26 | Cryovac, Inc. | Method of shrinking a film |
| KR100562701B1 (ko) * | 2004-01-07 | 2006-03-23 | 삼성전자주식회사 | 전자 소스 및 이를 이용한 구멍의 오픈 불량 검사 장치와방법 |
| WO2005120205A2 (en) * | 2004-02-13 | 2005-12-22 | The Regents Of The University Of California | Room temperature deposition of nanotube transistor networks |
| US7851056B2 (en) * | 2004-06-09 | 2010-12-14 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Ultralyophobe interfaces |
| US7296576B2 (en) | 2004-08-18 | 2007-11-20 | Zyvex Performance Materials, Llc | Polymers for enhanced solubility of nanomaterials, compositions and methods therefor |
| KR100638616B1 (ko) * | 2004-09-14 | 2006-10-26 | 삼성전기주식회사 | 전계방출 에미터전극 제조방법 |
| US7388201B2 (en) | 2005-05-13 | 2008-06-17 | National University Of Singapore | Radiation detector having coated nanostructure and method |
| US8033501B2 (en) * | 2005-06-10 | 2011-10-11 | The Boeing Company | Method and apparatus for attaching electrically powered seat track cover to through hole seat track design |
| CN101283027A (zh) * | 2005-08-08 | 2008-10-08 | 卡伯特公司 | 包含纳米管的聚合物组合物 |
| US7678841B2 (en) * | 2005-08-19 | 2010-03-16 | Cryovac, Inc. | Increasing the gas transmission rate of a film comprising fullerenes |
| EP1926591B1 (en) * | 2005-09-21 | 2011-04-13 | Lockheed Martin Corporation | Metallized flexible laminate material for lighter-than-air vehicles |
| US7718155B2 (en) * | 2005-10-06 | 2010-05-18 | Headwaters Technology Innovation, Llc | Carbon nanostructures manufactured from catalytic templating nanoparticles |
| US7887771B2 (en) * | 2005-10-06 | 2011-02-15 | Headwaters Technology Innovation, Llc | Carbon nanorings manufactured from templating nanoparticles |
| US8133637B2 (en) * | 2005-10-06 | 2012-03-13 | Headwaters Technology Innovation, Llc | Fuel cells and fuel cell catalysts incorporating a nanoring support |
| US7989797B2 (en) * | 2005-12-20 | 2011-08-02 | The Invention Science Fund I, Llc | Connectible nanotube circuit |
| US7721242B2 (en) * | 2005-12-20 | 2010-05-18 | The Invention Science Fund 1, Llc | Nanotube circuit analysis system and method |
| US9159417B2 (en) * | 2005-12-20 | 2015-10-13 | The Invention Science Fund I, Llc | Deletable nanotube circuit |
| US7786465B2 (en) | 2005-12-20 | 2010-08-31 | Invention Science Fund 1, Llc | Deletable nanotube circuit |
| US8264137B2 (en) * | 2006-01-03 | 2012-09-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Curing binder material for carbon nanotube electron emission cathodes |
| US7935276B2 (en) * | 2006-02-09 | 2011-05-03 | Headwaters Technology Innovation Llc | Polymeric materials incorporating carbon nanostructures |
| US8592980B2 (en) * | 2006-03-08 | 2013-11-26 | Stmicroelectronics Asia Pacific Pte., Ltd. | Carbon nanotube-modified low-K materials |
| US8012278B2 (en) * | 2006-04-28 | 2011-09-06 | University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education | End-to-end joining of nanotubes |
| US20070281570A1 (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Liggett Paul E | Reduced weight flexible laminate material for lighter-than-air vehicles |
| US7718156B2 (en) * | 2006-12-20 | 2010-05-18 | Headwaters Technology Innovation, Llc | Method for manufacturing carbon nanostructures having minimal surface functional groups |
| CN101239712B (zh) * | 2007-02-09 | 2010-05-26 | 清华大学 | 碳纳米管薄膜结构及其制备方法 |
| FR2921075B1 (fr) * | 2007-09-18 | 2010-03-12 | Arkema France | Procede continu d'obtention de fibres composites a base de particules colloidales et dispositif pour sa mise en oeuvre |
| CN101409962B (zh) * | 2007-10-10 | 2010-11-10 | 清华大学 | 面热光源及其制备方法 |
| CN101400198B (zh) * | 2007-09-28 | 2010-09-29 | 北京富纳特创新科技有限公司 | 面热光源,其制备方法及应用其加热物体的方法 |
| CN101409961B (zh) * | 2007-10-10 | 2010-06-16 | 清华大学 | 面热光源,其制备方法及应用其加热物体的方法 |
| JP4589440B2 (ja) * | 2008-02-01 | 2010-12-01 | ツィンファ ユニバーシティ | 線状カーボンナノチューブ構造体 |
| US20100122980A1 (en) * | 2008-06-13 | 2010-05-20 | Tsinghua University | Carbon nanotube heater |
| US20100000669A1 (en) * | 2008-06-13 | 2010-01-07 | Tsinghua University | Carbon nanotube heater |
| US20100126985A1 (en) * | 2008-06-13 | 2010-05-27 | Tsinghua University | Carbon nanotube heater |
| US8273486B2 (en) | 2009-01-30 | 2012-09-25 | Honeywell International, Inc. | Protecting a PEM fuel cell catalyst against carbon monoxide poisoning |
| US9063252B2 (en) | 2009-03-13 | 2015-06-23 | Saudi Arabian Oil Company | System, method, and nanorobot to explore subterranean geophysical formations |
| TW201119935A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Univ Nat Chiao Tung | Catalytic seeding control method |
| CN102502485A (zh) * | 2011-11-10 | 2012-06-20 | 中山大学 | 一种纳米材料的图形化工艺方法 |
| WO2015054239A1 (en) * | 2013-10-07 | 2015-04-16 | Florida State University Research Foundation, Inc. | Carbon nanotube foams with controllable architecture and methods |
| US11508498B2 (en) | 2019-11-26 | 2022-11-22 | Trimtabs Ltd | Cables and methods thereof |
| CN111825087B (zh) * | 2020-06-03 | 2023-02-24 | 宁夏墨工科技有限公司 | 用于石墨烯制备过程的超声波流道反应装置 |
| CN114646689A (zh) * | 2020-12-17 | 2022-06-21 | 清华大学 | 二次电子探头及二次电子探测器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960015658B1 (ko) | 1988-01-28 | 1996-11-20 | 하이페리온 캐탈리시스 인터내쇼날 | 탄소 미소섬유(Carbon Fibrils) |
| US6833980B1 (en) * | 1999-05-10 | 2004-12-21 | Hitachi, Ltd. | Magnetoelectric device |
| US6643165B2 (en) * | 2001-07-25 | 2003-11-04 | Nantero, Inc. | Electromechanical memory having cell selection circuitry constructed with nanotube technology |
-
2001
- 2001-03-02 JP JP2001059055A patent/JP3991602B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-14 US US10/014,556 patent/US6712864B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-01-07 US US10/751,963 patent/US20040136893A1/en not_active Abandoned
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004210754A (ja) * | 2002-11-11 | 2004-07-29 | Teijin Ltd | カーボンナノチューブの製造方法 |
| JP2006517996A (ja) * | 2003-02-13 | 2006-08-03 | スティッチング ダッチ ポリマー インスティテュート | 強化ポリマー |
| JP2005041835A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Fuji Xerox Co Ltd | カーボンナノチューブ構造体、その製造方法、カーボンナノチューブ転写体および溶液 |
| JP2005314204A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-11-10 | Toray Ind Inc | カーボンナノチューブの製造方法及びカーボンナノチューブ含有組成物 |
| JP2005096024A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Fuji Xerox Co Ltd | ワイヤとその製造方法および該ワイヤを用いた電磁石 |
| JP2005096055A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Fuji Xerox Co Ltd | カーボンナノチューブ複合構造体およびその製造方法 |
| JP2005125187A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Fuji Xerox Co Ltd | ガス分解器、燃料電池用電極およびその製造方法 |
| JP2005235728A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-09-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 電気部材及び電気装置、並びにこれらの製造方法 |
| WO2005110594A1 (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Hokkaido Technology Licensing Office Co., Ltd. | 微小カーボン分散物 |
| KR100702412B1 (ko) | 2004-07-19 | 2007-04-02 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 반도체 입자의 분산체로 반도체 소자를 제조하는 방법 |
| JP2007169120A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | The Inctec Inc | カーボンナノチューブの分散方法 |
| JP2008001898A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Kuan-Jiuh Lin | Ｃｎｔ／ポリマー複合材料およびその製造方法 |
| JP2009013004A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Kyushu Univ | 導電性カーボンナノチューブハニカムフィルムの作製 |
| WO2009028672A1 (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Hokkaido University | 微細炭素繊維分散液の製造方法 |
| JP2009057241A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Hokkaido Univ | 微細炭素繊維分散液の製造方法 |
| JP2011200939A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Toppan Printing Co Ltd | ナノ炭素材料複合基板製造方法およびナノ炭素材料複合基板 |
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| Publication number | Publication date |
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