Nano Tech 2011已於2/16~2/18三天於日本東京Big Sight舉行(圖一)，今年是奈米展舉辦的第十屆，參與的廠商與人數有明顯地增加，不同於以往，今年度奈米分散、塗佈與分析的廠商比起往年多出許多，可見奈米技術已朝向產品量產目標。此次除了奈米技術展以外，同時也舉行先端表面技術展、表面處理材料展、環境電池製造展、新機能材料展與水處理等。參展家數約1000家左右，其中台灣、義大利、德國、英國、韓國、瑞士與伊朗等國家都各自有一塊區域進行聯合展出，三天參觀人數約50,000人左右，由此可見各國對於奈米技術的關注與投入。
日本NEDO(產業技術總合開發機構)針對奈米技術開發與生活環境進行設計預想圖，今年度規畫的主要技術發展範圍包含醫療、環境清潔、電池與生活產品等，其中與材料相關的技術有仿生肌肉材料、光觸媒、碳纖複材、抗菌纖維等，而奈米碳管則是今年度少數被列入開發的奈米原料之一。
在此次的奈米展中，奈米碳管技術為主要展出項目之一，各國公司或研究單位的開發項目多少都與奈米碳管有關，奈米碳管生產廠商已由原本數家擴展至數十家，主要的開發項目包括奈米碳管大量生產與純化、奈米碳管分散與分散劑設計、奈米碳管複材、奈米碳管導電與導熱膜以及奈米碳管導線等，其中奈米石墨片也開始有幾家廠商與研究單位進行量產。
靜岡大學工學部與濱松碳材株式會社
濱松公司與靜岡大學電器電子工學科井上翼教授合作開發可仿絲奈米碳管，先將奈米碳管於平坦基材上成長成奈米碳管”叢”，碳管直徑約30~50nm，高度約4mm(生長時間約40mins)，具有垂直配向與高度結晶性(圖三)，之後再利用抽絲製程將純奈米碳管纖維抽出。依據浜松公司的說明，此纖維具有非常良好的機械特性、電氣特性與熱傳導性，同時兼具柔軟性，纖維密度為1.2g/cm3，抗張強度可達800MPa，阻抗值約2x10-3Wcm。除纖維外，也可製作出奈米碳管薄片產品，因為奈米碳管排列具有方向性的緣故，所以機械性、電性與導熱性也具有異方特性(圖四)。會場有展出10x10cm奈米碳管叢與單捲抽絲纖維(約500m左右)，但纖維外觀會有毛邊情況。
Granph Nanotech
Granph Nanotech是一家西班牙公司，由當地大學Ignacio教授輔導，專門生產奈米石墨片與其分散液，屬於Antolin Ingenieria集團的子公司，Antolin Ingenieria集團是歐洲第一個利用流體觸媒生產奈米碳纖的廠商，近期致力於利用Helical-Ribbon方法從奈米碳纖製造奈米石墨片(圖五)，同時獲得各國製程專利。從Ignacio教授的說明可以了解從奈米碳纖Ribbon取出的奈米石墨片材約有數片的堆疊(4~8片左右)，製程方式類似抽絲過程，一般將石墨結構由奈米碳纖的表層開始抽離，即形成奈米石墨片”疊”。後續再經過氧化製程讓表面形成官能基，並同時進行片層剝離(圖六)，在不用添加任何分散劑的情況下，即可穩定分散至溶劑當中(水、丙酮與THF等)，固含量約0.1~1.0mg/mL，未來預計可用於電子材料、能源材料與結構材等應用產品(圖七)。另外，我們有與Ignacio教授討論用於透明導電的應用可行性，礙於單層結構與分散性的關係並須採用氧化製程表面產生官能基，如果不經過氧化製程的話，目前沒有較佳的分散劑可以採用，但氧化會破壞表面石墨結構，造成導電性降低，所以目前於透明導電上的應用會採取塗佈於玻璃基材表面，之後再進行高溫煅燒或是還原法，恢復原有石墨結構，如果是光學膜材，目前尚未有較佳的方式獲得高導電性與光學穿透性，但未來仍會持續開發透明導電薄膜的應用。
圖五、Granph Nanotech公司利用Helical-Ribbon製造奈米石墨片
Acti2O / nanoHUB
1992年於南韓成立的公司，主要是開發RF與微波電子通訊技術，近期積極投入奈米碳管相關技術研究，於2008年成立nanoHUB主要開發透明導電膜、導電油墨、CNT/Polymer奈米複材與CNT/Metal奈米複材等，同時申請CNT square商標作為集團生產奈米碳管名稱。圖八分別是Acti2O公司所生產三種不同規格奈米碳管，包括多層、細多層與單層等，其純度皆>80%以上(多層奈米碳管甚至達95%)，由SEM上也無明顯雜質，目前單層奈米碳管價格為US$500/g，應用於軟性電子與透明導電膜上具有可與ITO競爭的優勢---本文節錄自「材料最前線」專欄，更多資料請點選下方附檔。
作者：胡志明/工研院材化所；劉易昌、吳正雄/介面光電股份有限公司
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