講演抄録/キーワード |
講演名 |
2013-04-19 10:45
かご状タンパク質を利用した分子スケール接合制御によるCNT薄膜の熱電特性の向上 ○伊藤光洋・戸松康行・松原亮介・岡本尚文・山下一郎・中村雅一(奈良先端大) ED2013-13 エレソ技報アーカイブへのリンク:ED2013-13 |
抄録 |
(和) |
身の回りの排熱エネルギーを再利用する手段として、大面積に低コストで利用できるフレキシブル熱電素子が望まれている。カーボンナノチューブ(CNT)コンポジットは高い導電率や引っ張り強度を持たせることができることというメリットがあるが、CNTそのもののゼーベック係数が低く、熱伝導率が高いため、そのままでは熱電材料として適していない。これに対して、我々は、CNT単繊維の接合部にコアシェル型の粒子を挿入することによって、熱伝導率を抑制するとともにゼーベック係数を向上させるという新しい熱電材料設計指針を提案する。これを実証するために、本研究ではCNTに選択的に吸着するかご状タンパク質を利用した。かご状タンパク質に内包される無機粒子の種類を変えてナノコンポジット膜を作製し、熱電特性の評価を行ったところ、p型半導体的な粒子を用いた場合に、ゼーベック係数と導電率がともにCNTのみの膜の値よりも増加した。この結果は、ナノコンポジットのゼーベック係数の増加が接合部の局所ゼーベック効果の加算によって起こっていることを示している。 |
(英) |
Wide-area, low-cost, and mechanically flexible thermoelectric generators are strongly desired for the energy harvesting from the waste heat around our lives. Although, carbon nanotube (CNT) composites have advantages in respect of higher electrical conductivity and mechanical strength, they also have disadvantages in low Seebeck coefficient and high thermal conductivity, which limit the use of CNT composites as thermoelectric materials. Here, we propose a novel thermoelectric material design where core-shell-type particles are inserted at the junctions between CNT fibers to decrease thermal conductivity and increase Seebeck coefficient, simultaneously. In this work, we used a cage-shaped protein that selectively adsorb to CNTs as a model particle. By changing the inorganic particle included in the protein cage, the thermoelectric properties of nano-composite films were evaluated. Both Seebeck coefficient and electrical conductivity increased when p-type semiconducting particles were used. This result suggests that the increase of Seebeck coefficient of the nano-composite is due to the addition of local thermoelectricity at the junctions. |
キーワード |
(和) |
熱電変換 / CNT / タンパク質 / 有機 / / / / |
(英) |
thermoelectric conversion / CNT / protein / organic / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 113, no. 9, ED2013-13, pp. 49-53, 2013年4月. |
資料番号 |
ED2013-13 |
発行日 |
2013-04-11 (ED) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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