数日前、マサチューセッツ工科大学の研究員が、95パーセントという変換効率の太陽光発電資材の開発をしていると話しましたね。そして今、U.S. Depアメリカエネルギー省のエイムズ研究所 の科学者達が、まったくもって未来的なこの資材に適した構成要素を探す取り組みを始めています。実際のところ、多くの費用がかかるこのプロジェクトでは、前述のメタマテリアル構造に使用できる様々な伝導体を検証する必要があるのです。
メタマテリアルについて言えば、この特殊人口物質は、自然の中には見られない特殊な性質を有するものとして開発されました。特殊な性質、というのは、普通でないという意味ですよね。例えば、レーダーをすり抜ける遮蔽装置(物体を不可視にする装置)や、たった数ミリメートルのミニチュアのアンテナなどでしょう。
このような広い範囲の適用によって、メタマテリアルは技術発展に欠かせない要素となっているのです。しかし、他のテクノロジーにも問題があるように、そのポテンシャルはいくつかの障害に阻まれており、科学者達はその解決を目指しています。
それら障壁の中で一番大きな問題は、メタマテリアルの金属要素内での熱変換によるエネルギー消費です。この点に関して、エイムズ研究所の研究員達は、高温超伝導体また透明導電性酸化物 のグラフェンといった導体材料を検証しています。
科学者達によると、グラフェンは、頑丈な物質に求められる、柔軟性と構成メリット全てを兼ね揃えています。しかしその欠陥は、伝導性の低さにあります。超伝導体といったその他の物質も、使用可能な代用物として期待されますが、現在の時点ではまだ、金や銀といった物質が、伝導体としては重宝される傾向にあります。
しかし、信用性のある代用物が将来存在しない、ということを言いたいのではありません。実のところ、メタマテリアル伝導体として使用できる様々な構成要素を検証することが、研究の目的なのです。結局のところ今現在、実用性に対する広範囲の研究が盛んであるのです。
Via: AmesLab
