大阪大学、グラフェンを高密度に巻く新手法 電池やメモリへの応用へ

大阪大学産業科学研究所は2026年10月21日、シート状のグラフェンを巻物のように巻いた「グラフェンナノスクロール(GNS)」の新たな作製法を発表しました。細長いナノ構造を高密度で同じ向きに並べる方法で、電池や配線、メモリなどへの応用が期待されています。

テープを引き伸ばし、巻く向きも制御

大阪大学によると、従来の方法にはGNSの密度や向きをそろえる難しさがありました。新手法は、引っ張ったときに生じる材料の変形を利用します。

銅触媒上で合成したグラフェンをUVテープに貼り、剥がします。テープを10%程度引き伸ばし、加熱や溶媒で粘着力を下げることでGNSを形成します。引っ張る方向を変えると、巻き方も制御できるとしています。

基板の広い範囲に作れる点も特徴です。同大学は、作製したGNSの長さと密度で世界最高の値を得たとしています。

電気的な性質では、電圧でON・OFFを切り替えるメモリ動作を確認しました。層の間に金属塩化物を入れると、電流値は3～4倍になったとしています。

また、グラフェンと半導体材料MoS2を一緒に巻く構造も実現しました。可視光への応答を確認したのは、この共巻き構造を使ったトランジスタです。

大阪・関西では、大学の測定設備や企業も研究を支援

研究には、大阪大学産業科学研究所の末永和知教授、スン・ハイミン特任講師らが参加しました。測定の一部は、大阪大学超高圧電子顕微鏡センターで実施しています。研究用のUVテープは日東電工株式会社が提供しました。

九州大学、東京理科大学、産業技術総合研究所、東京工芸大学も共同研究に参加しています。成果は2026年10月21日午後6時(日本時間)にNature Communicationsに掲載予定です。

暮らしと仕事への影響

身近な機器との接点は、研究グループが応用先に挙げる電池、配線、メモリ、強化材料です。今回は材料の作り方と、その性質を確かめた成果であり、新しい電池や機器の発売発表ではありません。製品化の時期は発表には書かれていません。

ものづくりの仕事で注目したいのは、細い構造を作るだけでなく、密度や向き、巻き方を調整できる点です。今後は、こうした作り分けを用途にどう結び付けるかが焦点になります。研究グループは、共同研究を含む応用研究を進める方針です。