グラフェン Changes the World

  Posted By  Graphene Council , Wednesday, September 2, 2020 マンチェスター大学の新しい研究では、 有機分子を含む蒸発溶液にグラフェンを添加することで、 特定の結晶形への選択性が大幅に向上することが実証されました。 これにより、 これまで全く未知の分野であった結晶工学の分野でのグラフェンの 新たな応用が可能になりました。 ダイヤモンドとグラファイトは、 両方とも炭素原子で構成されているため、多形ですが、 原子が結合して異なる構造を形成しているため、 非常に異なる特性を持っています。同じ概念は、 有機分子が相互作用して結晶を形成している場合にも適用できます 。 材料が分子レベルでどのように機能するかを理解し、 反応させることが鍵となります。 多形に関連した問題のために市場から排除された医薬品の例がいく つかあります。このように、特定のポリモルフの生産は、現在、 研究と産業の双方にとって根本的な問題であり、実質的な科学的・ 経済的課題を伴うものです。 研究チームを率いたシンツィア・カシラギ教授は、次のように述べています。「 最終的には、 グラフェンなどの先端材料とナノテクノロジーのツールによって、 溶液中の有機分子の結晶化を根本的に新しい方法で研究できること を示しました。私たちは今、 結晶工学の分野におけるグラフェンの可能性をさらに調査するため に、 医薬品や食品に一般的に使用されている分子に向かって進んでいく ことに興奮しています。」 ACS Nano誌に掲載された報告書では、研究チームは、 グラフェンの表面特性を調整することで、 生成される多形の種類を変えることが可能であることを示しています 。最も単純なアミノ酸であるグリシンを参照分子として使用し、 異なる種類のグラフェンを添加剤またはテンプレートとして使用し ています。 「これは、 結晶化実験における添加剤としてのグラフェンの使用に関する先駆 的な研究です。私たちは、 酸素含有量の異なるさまざまな種類のグラフェンを使用し、 グリシンの結晶化結果に与える影響を調べました。 グラフェンの酸素含有量を注意深く調整することで、 優先的な結晶化を誘導することが可能であることを観察しました」 とアドリアナ教授は述べています。 GRAPHENE A...

  アメリカのインディアナ州パデュー大学のモーリス・J・ズクロウ研究所では、グラフェンを宇宙船の動力源として使用する新しい推進剤の処方法を開発しています。パデュー大学は、世界で初めて航空工学を取り入れた大学です。 この研究では、ロケットや宇宙船の燃料に使用される固体推進剤の燃焼率を高めることに成功しています。 Qiao氏が率いる研究チームでは、固体燃料を高導電性で多孔質のグラフェン発泡体に担持した組成物の製造方法とその使用方法を開発し、担持された固体燃料の燃焼率を向上させました。 また、グラフェンフォーム構造は高温でも熱的に安定であり、再利用が可能です。開発した組成物は、燃焼率と再利用性を大幅に向上させることができました。 Qiao氏によると、グラフェンフォームは超軽量で多孔質であるため、固体推進剤に適しており、科学者がロケット打ち上げの着火を助けるために燃料を注ぐことができる多くの穴が開いています。 グラフェンフォームは3次元の相互接続構造になっており、熱が素早く拡散して推進剤に着火するための効率的な熱輸送経路を実現しています。 「私たちの特許技術は、超音速などの分野では特に重要な高性能を提供します」「私たちのテストでは、機能化されたグラフェンフォーム構造を使用した場合、燃焼率が通常の9倍に向上することが示されました」とQiao氏は述べています。 Qiao氏によると、パデュー大学の発泡グラフェンの発見は、エネルギー変換装置やミサイル防衛システムなど、ナノ材料を特定の成果に合わせて調整することが役立つ他の分野にも応用できるという。 New hybrid energy method could fuel the future of rockets, spacecraft for exploration

Posted By  Graphene Council , Wednesday, August 26, 2020 マンチェスター大学と共同で開発された新しいグラフェンベースの非接触型決済システムが、 レストランでのパイロット試験を開始されました。 このシステムは、顧客の待ち時間を短縮し、感染症の感染リスクを軽減することができます。 この決済システム'Payper'では、印刷された電子アンテナを備えたスマートレシートに、顧客がスマホをタップし決済します。スマートフォンがレシートのアンテナからデータを読み取ると、請求書が作成され、顧客のスマートフォンに表示されます。顧客は、AndroidまたはApple Payで、アプリを使わずにわずか2回のクリックで、5秒以内に支払を完了します。 このアンテナにグラフェンを使うことで、高い柔軟性と、導電性、機械的強度をレシートのロールに加えることが出来ます。製造工程にわずかな量のグラフェンを導入することで、そのユニークなさまざまな利点を『スマート』なレシートロールに変換することができます。 このシステムを導入すると、顧客はテーブルで支払いを済ますことができ、スタッフは支払用のカード機に触れることがなくなり、新型感染症へのリスクを減らすことが可能になります。 BEYOND CHIP-AND-PIN: GRAPHENE’S QUICK, HYGIENIC SOLUTION TO RESTAURANT PAYMENT

科学論文によるグラフェン添加剤の性能検証 （ Posted By  Graphene Council , Monday, August 10, 2020 ） セメントモルタルやコンクリートの圧縮強度を向上させるために、アスペクト比の高いグラフェンプレートレットの重要性が確認されたことが、主要大学による新たな論文で明らかになりました。 アデレード大学が主導したこの研究では、First Graphene Ltd.が供給する高性能のPureGRAPH®添加剤を調査に使用しました。モルタルでは0.02%w/w、コンクリートでは0.01%w/wに相当する非常に低い添加量で、圧縮強度34.3%、曲げ強度38.6%の向上を記録しました。 研究者らは、プリスティングラフェン（PRG）粒子のアスペクト比が高くなるにつれて性能が向上することを観察し、ファーストグラフェン独自の電気化学プロセスで製造されたPureGRAPH®製品がセメントの性能を向上させるための理想的な候補であることを示しました。 研究者は、"本研究の結果から、プリスティングラフェンは、セメント複合材料の現在の欠点を改善するための建築材料への実用化において有望な添加剤であるだけでなく、セメント複合材料に使用されるセメント量の削減をサポートするための実現可能なオプションであり、大気中へのCO2フットプリントとCO2排出量を削減できる可能性があることを示している "と結論付けています。 Influence of pristine graphene particle sizes on physicochemical, microstructural and mechanical properties of Portland cement mortars  

  Graphene Leaders Canada Inc.とその子会社のGLC Medical (GLCM) Inc.が、正確で信頼性の高い結果を提供する、COVID-19ラピッドテスト用のグラフェンセンサーを開発したことを発表しました。 このグラフェンで強化されたセンサーは、最速で最も簡単に使用できるラピッドCOVID-19ウイルス検出テストキットをサポートしています。 これは唾液だけのテストで、鼻咽頭スワブが必要なく、専門家が必要な高価な機器を必要としません。このの検査はウイルスを直接検出しますので、感染の副産物のみを検出する他の検査とは異なり、偽陽性/陰性の結果が出ないと発表しています。 この検査は、COVID-19ウイルスの存在を検出するため、他の検査に比べてユニークな利点があります。これまでに発表された他の検査キットは、主に核酸検査と血清学的アッセイ検査です。血清学的アッセイ検査は、感染後に存在するIgM抗体とIgG抗体を同定するように設計されています。核酸検査は感染の有無を判定しますが、鼻咽頭スワブを使用する必要があり、結果は認定された医師が高価な機器を使用して解釈する必要があり、時間のかかる作業です。血清学的検査と核医学的検査は、どちらも偽陽性と偽陰性の結果をもたらします。 GLCM の検査は 、COVID-19 ウイルスが存在する場合にのみ陽性の結果を示すように開発されており、ユーザーによる直接的で明確な解釈を可能にしています。 今回、COVID-19ウイルス抗原の同定に成功したことで、迅速応答試験の機能試作品の開発に着手しました。今後、カナダ保健省や米国FDAなど複数の規制当局による、迅速な規制・臨床試験要件の特別措置を受けることを期待されています。 GLC + GLCM ANNOUNCE RAPID DETECTION COVID-19 TEST – RESULTS IN SECONDS

ナノテクエナジー社の協同創設者でもあるUCLAのリチャード・B カーナー教授研究室から2008年にこのような研究が発表されており、今また注目が集まっています。 数年前に、日本の有名大学の教授から、 グラフェンは疎水性で水性分散できないと指摘を受けたことがありました。 日本では、まだあまり知られていないようなのでご紹介します。 詳細は、オリジナル論文をご覧ください。 グラフェンナノシートの加工可能な水性分散液 グラフェンは、並外れた電気的特性、機械的特性、熱伝導率を備えており、 ナノエレクトロニクス、センサー、ナノコンポジット、バッテリー、スーパーキャパシター、水素貯蔵など、 多くの技術分野での潜在的な用途に大きな可能性を秘めています。 そして、そのほとんどのアプリケーションで使用するためには、 処理可能なグラフェンが大量に入手可能であることが必須条件です。 ところが、疎水性グラフェンまたはグラファイトを 分散剤の助けを借りずに水中に直接分散させることは 一般的に克服できない課題であると考えられていました。 高い比表面積を持つグラフェンシートは、互いに十分に分離されていない限り、 不可逆的な凝集体を形成する傾向があり、ファンデルワールス相互作用によりグラファイトを形成するために再スタックする傾向さえあります。 これは、ポリマーを付着させることにより、凝集を減らすことができますが、 ほとんどの用途では、外部安定剤の存在は望ましくありません。 個別に分離した状態で、比較的きれいなグラフェンシートを大量に生産する新しい戦略が必要です。 この論文では、グラファイトから得られた化学的に変換されたグラフェンシートが、 静電安定化により安定した水性コロイドを容易に形成できることを報告ししています。 この発見により、ポリマーまたは界面活性剤の安定剤を必要とせずに、水性グラフェン分散液の大規模生産への簡単なアプローチを開発することができました。私たちの発見は、低コストの溶液処理技術を使用してグラフェン材料を処理することを可能にし、多くの技術的用途にこのユニークなカーボンナノ構造を使用する大きな機会を開きます。 nature nanotechnology Processable aqueous dispersions...

大阪大学の研究者らは、グラフェンを使った新しいバイオセンサーを発明しました。グラフェンを利用して、胃の内壁を攻撃する細菌や胃がんに関連する細菌などを検出します。 バクテリアがバイオセンサーと相互作用すると、グラフェンによって検出される化学反応が引き起こされます。化学反応生成物の検出を可能にするために、研究者達はマイクロフルイディクスを使用して、センサーの表面に近い小さな液滴でバクテリアを封じ込めました。 研究者たちは、シグナルの遮断とスクリーニングの制限を克服するために、小さな水滴に加えたある種の化学物質の存在下で細菌によって行われている化学反応をモニターすることにしました。 反応で生成された化学物質は抗体よりはるかに小さく、それらはそれらの間を容易に滑り、グラフェン表面に到達する可能性があります。マイクロフルイディクスを介して生成される液滴中の細菌を分析することによって、細菌およびそれらの反応生成物をグラフェン表面の近くに維持することができ、反応生成物の濃度さえも監視することができます。 「私たちのバイオセンサーは、明確に定義された微量で反応を制限することによって、胃潰瘍や胃がんを引き起こす細菌の高感度で定量的な検出を可能にします」と、共同研究者の松本和彦氏は述べています。 この研究成果は、 2019年6月3日(月)に米国科学誌「Nano Letters」（オンライン）に掲載されました。 Electrical Biosensing at Physiological Ionic Strength Using Graphene Field-Effect Transistor in Femtoliter Microdroplet