研究者情報
研究者名
宮内 雄平
概要
東京大学大学院工学系研究科および京都大学エネルギー理工学研究所（兼任）の宮内雄平 教授、東京理科大学理学部第一部物理学科の西原大志 准教授、東京大学大学院工学系研究科の檜作未央子 助教らの研究グループは、構造（カイラリティ）の揃った単層カーボンナノチューブ（SWCNT）の集積膜をヒーターからの熱伝導により加熱し、量子効果の一種である励起子効果に由来した放射ピークを持つ励起子熱放射をマクロスケールのSWCNT膜から観測することに初めて成功しました。また、SWCNTと透明誘電体からなる平面4層の素子構造により、励起子熱放射のピーク強度を熱力学的限界の80％弱まで増強できることも実証しました。本成果は、従来の半導体とは大きく異なるSWCNT膜の熱光物性を明らかにするとともに、熱放射を光起電力セルに入力して発電する熱光起電力発電（熱光発電、TPV）技術において、既存のTPVが苦手とする中温域（700〜1000℃程度）での高効率化の鍵となる、高性能な波長選択型熱エミッターの実現に有望な道筋を示すものです。本研究成果は、2026年7月29日午前10時（英国夏時間）に国際学術誌「Nature Communications」に掲載されました。
研究者のコメント
「本成果は、1本のカーボンナノチューブを対象に私たちが積み重ねてきたナノサイエンスの知見を、マクロスケールでのエネルギー変換技術へと繋げていくための土台となるものです。当初は材料技術と測定技術の両面で様々な課題がありましたが、多くの学生・研究室スタッフの皆さんの協力で一つ一つ乗り越え、今回の成果発表に至りました。技術開発の面で解決すべき課題はまだ多くありますが、これからも一歩一歩、着実に研究を進めていきたいと考えています。」（宮内雄平）
