Nanotube Paper Craft

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。
　　　①アームチェア（ひじ掛け椅子）型
　　　②ジグザグ型
　　　③キラル型（①および②以外）

ベクトル図（展開図）

① アームチェア型		② ジグザグ型		③ 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。

単層カーボンナノチューブ，ナノホーンの折り紙サンプルです。
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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