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グラフェンは長い間、不思議な素材として注目されてきた。鋼鉄よりも強く、銅よりも優れた電気伝導性を持ち、同じような性質を持つ他のどんな素材よりも軽い。そして、宇宙飛行技術に部分的に採用されてはいるが、この素材の純粋な形が宇宙産業に劇的な利益をもたらす可能性のある使用例が数多く残されている。そのような機会を詳しく説明するため、イタリア宇宙庁の科学者グループは最近、宇宙探査におけるグラフェンの役割と、それが間もなくさらに大きな影響を与える可能性のある場所について考察した論文を発表した。

宇宙技術に使用される場合、グラフェンはすでに自然に存在している場所に戻るだけである。研究によると、星間物質の炭素の最大1.9%がグラフェンでできている。グラフェンは、星が死滅する際の破壊的なプロセスで生成され、そのプロセスの一部として銀河系全体に広がっていく。

残念ながら、地球上で超新星を再現するのは容易ではない。また、グラフェンを地球上で作ることも容易ではない。少なくとも、その材料特性を完全に実現するのに必要な規模ではない。しかし、グラフェンをほんの少し加えるだけでも、大きな違いが生まれる。

通常、エンジニアはグラフェンをさまざまな金属やポリマーと組み合わせて宇宙用途に利用し、ナノコンポジットとして知られる材料の一群を生み出している。熱伝導率や剛性の向上など、ほんのわずかな量の不思議な材料であっても、複合材料に大きなメリットをもたらす可能性がある。一部の複合材料はセンサーとして使用することもでき、その出力でロケットの位置決めなどを制御することができる。

ソーラーセイル、アンテナ、摩耗防止システムなど、グラフェンがいかに万能であるかを示す使用例もある。しかし、ここから先はどうなるのだろうか?我々が望むような物理的特性を持つ純粋なグラフェンの製造に成功する方法はまだない。しかし、そのための研究はたくさんある。

最近の科学研究の他の多くの分野と同様、中国がその方法論の開発を主導している。論文によれば、中国はグラフェンに関する世界特許の71%を支配しており、グラフェンを研究している上位10大学のうち8大学が中国にある。中国もまた、強力な宇宙開発プログラムを持っているが、その宇宙経済は米国やEUほど発達していないため、中国での進歩が宇宙産業に広く採用されるまでには、しばらく時間がかかるかもしれない。

しかし、全体的に見れば、この論文はグラフェンを宇宙で使用するための潜在的な使用例、障害、機会について妥当な仕事をしている。この不思議な素材が最も過酷な環境で役立つようになるまでには、まだやるべきことがある。しかし、その可能性を考えれば、グラフェンの人工的な形態が、最初に開発された星間空間に戻ってくる日が来ることは間違いないだろう。


この記事は、ANDY TOMASWICK氏によって執筆され、Universe Todayに掲載されたものを、クリエイティブ・コモンズ・ライセンス(表示4.0 国際)に則り、翻訳・転載したものです。元記事はこちらからお読み頂けます。

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