グラフェンとは
グラフェンは、炭素原子が蜂の巣状の六角形格子を形成した、原子1個分の厚みしかない2次元物質です。身近な例では、普段使用している鉛筆の芯（黒鉛）で、このグラフェンのシートが幾重にも重なり合って形成されています。「グラフェン」という名称は、黒鉛を意味する「グラファイト」から派生して名付けられました。
グラフェンが「夢の新素材」と呼ばれる最大の理由は、その驚異的な物性にあります。グラフェンは、原子1個分という極めて薄い構造でありながら、ダイヤモンドに匹敵する強度を持ち、しかも柔軟に折り曲げることができます。また、電気伝導性においては銀よりも優れ、熱伝導率は銅の約10倍という卓越した特性を示します。
さらに、透明性が高く、化学的な耐性も優れているため、従来の材料では実現できなかった革新的な製品開発が可能になります。このような優れた特性の組み合わせは、他の材料では見られない独特なものであり、シリコンや貴金属の代替材料として、産業界から大きな期待が寄せられています。
グラフェンの特性とメリット
グラフェンは、その驚異的な物性から「夢の新素材」と呼ばれています。ユニークな構造から生まれる優れた機械的強度、高い電気伝導性と熱伝導性、そして透明性は、従来の材料では実現できなかった革新的な応用を可能にします。
以下では、グラフェンの基本構造と、その特異な物性について詳しく解説していきます。
グラフェンの構造
グラフェンは、炭素原子が蜂の巣状の六角形格子を形成した2次元物質です。この構造は、sp2混成軌道によって形成され、炭素原子同士が強固な共有結合で結ばれています。
その厚さは炭素原子1個分の約0.34ナノメートルしかなく、人類が作り出した最も薄い物質の一つとして知られています。この特異な単原子層構造が、グラフェンの優れた物性の源となっています。
グラフェンの特徴
グラフェンは、複数の卓越した特性を併せ持つ革新的な材料です。まず機械的特性として、鋼鉄の約200倍という驚異的な強度を持ちながら、非常に軽量でしなやかな柔軟性を備えています。電気的特性においては、室温で電子が自由電子のように振る舞うため、銀よりも優れた電気伝導性を示します。
熱的特性では、銅の約10倍という卓越した熱伝導率を持ち、光学的特性としては、単層で98%以上という極めて高い光透過率を誇っており、透明電極などへの応用が期待されています。さらに、化学的な安定性も高く耐腐食性に優れているため、過酷な環境下での使用も可能です。
これらの特性は、エレクトロニクス、エネルギー、医療など、幅広い分野での革新的な応用を可能にしています。
グラフェンの基本的な利点
グラフェンは、2次元のハニカム格子状に配置された単層の炭素原子です。このユニークな構造は、他のどの材料にも見られない特性の組み合わせをもたらします。
比類のない電気的および熱的伝導性
グラフェンは、電気と熱の両方の優れた導体です。これにより、電子回路やトランジスタの速度と効率を向上させることができます。
電気自動車のバッテリーなどの用途では、導電性のバリアとして熱を放散させ、安全性、充電速度、全体的な寿命を向上させることができます。
優れた機械的強度と柔軟性
わずか1原子の厚さにもかかわらず、グラフェンは信じられないほど強く、柔軟性があります。これにより、超高強度で軽量な複合材料を作成するための理想的な添加剤となります。
その柔軟性と透明性は、フレキシブルディスプレイ、ウェアラブルセンサー、より効率的な太陽電池などの次世代技術を開発する上でも重要です。
独自の物理的および化学的特性
グラフェンは極めて高い表面積対体積比を持っており、バッテリーやスーパーキャパシタの用途に理想的で、より多くのエネルギーを蓄えることを可能にします。
その超薄の性質は、酸化や腐食に対する強力なバリアを形成します。これは、ピンコネクタなどの電子部品の寿命を延ばしたり、金属表面の錆を防いだりするための保護コーティングを作成するために使用できます。
グラフェン繊維とは
グラフェンは、炭素が蜂の巣状に並んだ1枚の超薄いシートで、鉄の100倍以上の強度と高い電気・熱の伝導性を持つ新素材です。このグラフェンを繊維化したものが「グラフェン繊維」になります。
軽くて丈夫、保温性や抗菌・消臭・UVカット効果があり、近年、アウトドアウェアやスポーツウェアの分野で注目されている次世代の高機能の繊維（素材）です。
ドンキのグラフェン掛け布団
グラフェン素材部分（＝金の方）と黒い方はどちらを下にしても暖かさは変わらないと思いました。カバーをするとどちらが上かわかりにくいですが、どちらが上でも変わらないので問題なし。そしてカバーをしても暖かさは変わりません。前述のように熱伝導率の高いアイス用スプーンのような仕組みなので、金部分を上にしたほうが体温を逃がさないようにしてくれますが、試したらどちらが上でも違いはありませんでした。
グラフェンわた使用掛け布団
側生地：ポリエステル100％(300T)
中材：ポリエステル100％(グラフェン繊維40％)
※中わ瞬間速暖×持続保温のグラフェンが叶える 高機能掛け布団
高い熱伝導率を持つグラフェン中わたが、体温を素早く全体へ伝えて速暖性を実現します。
遠赤外線効果により身体の内側からじんわり温め、冬の夜も自然な暖かさをキープします。
六角形キルティング構造で中わたの偏りを防ぎ、どこに触れても均一な保温性を保ちます。
抗菌・防臭効果や手洗い可能な仕様で、常に清潔を保てる快適な寝具です。た量：約1.5kg
側生地：ポリエステル100％(中央部にグラフェンシート使用)
中材：粒わた(エアロゲル50％、ポリエステル50％)
※中わた量：約1.3kg
高熱伝導率のグラフェン側生地が体温を素早く伝え、瞬時にぬくもりを実感できます。
中わたには宇宙服にも使用される断熱素材・エアロゲルを採用し、高い保温力を実現しています。
グラフェンの遠赤外線効果と抗菌・防臭機能で、清潔でやさしい暖かさが持続します。
羽毛の構造を再現したダウンライク製法で、軽さと暖かさの理想的バランスを叶えました。
側生地：なめらかな肌ざわりのフランネル生地
【断熱層】 3M(TM) シンサレートTM シート（全面）
【保温層】グラフェン繊維わた入り中空ポリエステルわた
・【断熱層】3M(TM) シンサレートTM シート（全面）
3M(TM)シンサレート(TM)シートを掛け布団の全面に使用しています。
寒い季節により快適に過ごせる薄く軽く暖かい断熱素材として開発された高機能中綿素材です。
羽毛の先ほどの微細のマイクロファイバーを適度な強度を維持するポリエステル繊維から作られたもので、優れた断熱性を発揮する素材です。
全世界でウィンタースポーツウェアからファッションウェア、ブーツ、帽子、寝具などに採用されています。
・【保温層】グラフェン繊維わた50％、中空ポリエステルわた50％入り
グラフェン繊維わた＝グラフェンとは、グラファイト(炭素)からなるナノ素材です。グラフェンの厚さは1ナノメートル程度と極めて薄く、軽くてしなやかです。
ダイヤモンド並みの強度を持ちながら柔軟に折り曲げることができ、電気の伝導率は銀より高く、
熱の伝導率は銅の約10倍と様々なシーンで活用のための研究開発が進んでいます。
ニトリのNウォーム寝具
「熱伝導率の高い『グラフェン』という素材を毛羽に練り込むことで、遠赤外線効果による保温性を向上させています。これは『Nウォームスーパー』や『Nウォームダブルスーパー』に取り入れていて、暖かさをさらに追求しています。これにより、寒暖差が厳しいときでも快眠が得られるようになったと思います」
上位モデル「Nウォームダブルスーパー（WSP）」に先進素材「エアロゲル」を採用したことです。エアロゲルは高い断熱性を持ち、寝具内の熱を逃がしにくくすることで、これまでにない保温力を実現しました。さらに、毛先に練り込まれた高性能素材グラフェンの量を昨年より増量し、遠赤外線効果による保温性が向上。中わたには東洋紡の吸放湿わたを引き続き採用(※1)し、ムレにくく快適さが持続します。
ほか
グラフェン素材の効果
1.超伝導性により人体から発せられる温度を通じて、人体に有益な遠赤外線に変換されます。
2.循環を活性化し、代謝を促進して、健康増進に役立つことが期待されています。
3.高い恒温性により、最適な体感温度に調節できます。
4.静電気の蓄積と急速な放電を防ぎ、同時に表面が滑らかで摩擦係数を低減し、皮膚のかゆみなどをを防ぎます。
5.優れる抗菌効果も期待られます。
機能紹介
1.80％のグラフェン遠赤外線繊維は、人体から放出される熱エネルギーを吸収し、人体に有益な遠赤外線に変換することができます。高い熱伝導率により、体温を持続的に循環させ、ふとん内を温めます！
2.表生地に採用されたゲルマニウム繊維＋亜鉛繊維は、体の循環を促進し、異臭や発汗時の水分を速やかに吸収し、抗菌効果も期待できる素材です。
3.グラフェン遠赤外線中綿は、奇跡の元素グラフェンが発する自然の遠赤外線、質の高いリラックスタイムを感じることができます。優れら熱反射性能により、急速な蓄熱効果を実現、遠赤外線放射率は93.4％と達しています。
商品規格
品名：
グラフェンゲルマニウム掛け布団
サイズ：
180*210cm(±5%)
表地材質：
ポリエステル100% (ゲルマニウム、亜鉛繊維)
裏地材質：
ポリエステル100% (グラフェン遠赤外線綿)
グラフェン毛布
“グラフェン”とは、炭素原子が六角形のハチの巣のように並んでできている物質のこと。非常に薄くて軽量な素材でありながら、極めて高い強度と優れた熱伝導性を備えています。その熱伝導率はなんと銅の10倍。
