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プラズマエネルギーシステム研究室

豊橋技術科学大学

電気・電子情報工学系

滝川・須田研究室

Nanotube Paper Craft










単層ナノチューブ・ナノホーン・ナノコイル折り紙
Uploaded 08 July, 2014

 ナノチューブの幾何学的構造は,六員環ネットワークのシートを使って,視覚的に理解することができます。ナノチューブの幾何学的構造は,ナノチューブの軸に対する六員環の並び方から,次の3つに分類されます。
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   ▲献哀競扱
   キラル型(,よび以外)

ベクトル図(展開図)

アームチェア型 ジグザグ型 キラル型

 また,ナノチューブの先端が閉じるためには,6個の五員環が必要です。この五員環の配置によって,ナノチューブ先端の形状が変わります。


ダウンロード(pdf file)後,印刷してお使いください。(Designed by K. Tanaka)

 六員環ネットワークシート(グラフェンシート:Graphene sheet)
     アームチェア,ジグザグ,キラル型を確かめてみよう。


 ナノチューブ
  (1) アームチェア(10,10)型・先端屋根型



  (2) アームチェア(12,12)型・先端平坦型



  (3) ジグザグ(12,0)型・先端ドーム型



  (4) キラル(15,10)型・先端屋根型



  (5) 異径ナノチューブの接続




 ナノホーン
 先端に五員環が少ない場合(6個未満の場合),六員環ネットワークは広がって接続されます。そのような構造をとるものがナノホーンです。

  (1) 開き角 19.2°型ナノホーン(先端に5つの六員環)





 単層ナノコイルの紙模型 (Model manufactured by H. Takenaga, finished by K. Tanaka and Y. Hibi)

 ナノコイル紙模型の製作はとても大変なので,写真だけです。これを作るのに一週間以上かかりました。

 写真の赤色の個所に五員環(五角形),青色の個所に七員環(七角形)があります。このページの一番上の図のように六員環(六角形)だけだと,平面あるいは単純曲面しか作れません。閉じた曲面(コイルの外周,ナノチューブ・ナノホーンの先端)を作るには,六角形より辺の数が少ない五角形や四角形が必要です。逆に,開いた曲面(コイルの内周,異型サイズナノチューブの接続)には,六角形より辺の数が多い七角形や八角形が必要です。


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