カーボンナノチューブ同期振動の解明と応用

カーボンナノチューブ（CNT)を界面活性剤と色素の水溶液に分散させるだけで、非常に多数のCNTが同期振動する様子を蛍光顕微鏡で観察した。これまでに、その挙動を非線形数学のKuramotoモデルで説明することに成功している。本年度は、外部振動の影響とノイズについて調べた。周波数可変モーターにより単一周波数の機械的振動をCNT分散液に与えたところ、同期振動は外部振動に全く応ぜずに振動を続け、両者の周波数がマッチしたときも共鳴しなかった。また、同期振動していない分散液に当該周波数の外部振動を与えても同期振動しなかった。よって、CNT同期振動は外部要因ではないことが分かった。同じように実験していても、同期しない状況がたまに生じる。同期しない場合、振動のパワースペクトラムは線形のバックグランドを与える。しかしながら、同期している全ての分散液は１／（ｆ＾ｎ）のパワーノイズを伴うことを認識した。液中のパワーノイズはヘテロな複雑ネットワークから発生することが知られており、そのようなＣＮＴネットワークの存在が示唆された。

カーボンナノチューブ（CNT)を界面活性剤と色素の水溶液に分散させるだけで、非常に多数のCNTが同期振動する様子を蛍光顕微鏡で観察した。これまでに、その挙動を非線形数学のKuramotoモデルで説明することに成功している。本年度は、外部振動の影響とノイズについて調べた。周波数可変モーターにより単一周波数の機械的振動をCNT分散液に与えたところ、同期振動は外部振動に全く応ぜずに振動を続け、両者の周波数がマッチしたときも共鳴しなかった。また、同期振動していない分散液に当該周波数の外部振動を与えても同期振動しなかった。よって、CNT同期振動は外部要因ではないことが分かった。同じように実験していても、同期しない状況がたまに生じる。同期しない場合、振動のパワースペクトラムは線形のバックグランドを与える。しかしながら、同期している全ての分散液は１／（ｆ＾ｎ）のパワーノイズを伴うことを認識した。液中のパワーノイズはヘテロな複雑ネットワークから発生することが知られており、そのようなＣＮＴネットワークの存在が示唆された。