Nanotube(BNNT、窒化ホウ素ナノチューブ)がある。BNNTにはCNTと似通った性質があれば異なる特性も有している。本稿ではBNNTの特徴や製法、市場の規模、関連するスタートアップを紹介する。BNNTとは?ホウ素と窒素で構成されるナノチューブBNNTは、カーボンナノチューブ(CNT)の炭素(C:Carbon)がホウ素(B:Boron)と窒素(N:Nitride)によって交互に置換されたような構造を持つ。東京大学大学院など複数の研究機関が無機ナノチューブの単層合成法を開発したとのプレスリリースに用いられたBNNTの概念図だ。オレンジ色がホウ素、緑色が窒素となっている。研究結果を発表したプレスリリースよりBNNTはCNTと同様に優れた機械強度を持ち、熱伝導性の高い軽量ナノ材料だ。一方で、両者には明確な違いも存在する。CNTとは異なるBNNTの特性として代表的なものを以下にまとめた。CNTはディラックコーンと呼ばれる特殊な電子バンド構造を有し、バンドギャップがほぼ存在しない。一方のBNNTは明確なバンドギャップを有するため、電気特性としては絶縁体だ。BNNTは優れた熱安定性を有する。BNNT紙を天然ガスの炎で加熱する実験では、BNNT紙は150秒暴露後も元の状態を維持する。同様の暴露実験をCNTで行った場合、数秒ともたない。BNNTの製法|各研究機関が量産目指すBNNTはCNT同様、アーク放電法や化学気相法(CVD)で生成できる。アーク放電法とは原料に対して瞬間的に大きな圧力と電圧を加える方法、CVDは気化させた原料を基板上に堆積させる方法だ。BNNTの製造においては、CNT製造においてあまり使われない製造法が利用されている。Plasma)」があるが、本手法によって高品質なBNNTが大量に合成できることが分かってきた。ICPは、高周波誘導コイルで電子を加速して気体ガスに衝突させ、電離と電子密度の増加を連鎖させることによって高温のプラズマを生成する方法だ。BNNT製造においてはICPによって安定したアルゴンプラズマを形成し、そこに純粋な六方晶窒化ホウ素(h-BN)と触媒である水素を導入すると、アルゴンプラズマによって原料がバラバラに分解された後、バルク状にまとまったBNNTが合成される。BNNTが大量に合成できるようになれば最終製品などのコストの低下が見込めるため、大量生産プロセスの開発に多くの研究機関が参加している。BNNTの市場規模は、2019年の4.2m$から2027年には7.8m$に成長するとされ、2027年までの年平均成長率は9.3%と予測した。同様に、Valuatesの調査では2022年から2029年の年平均成長率は10%としている。BNNTの生産性は漸進的に増しているが、未だCNTよりも高い生産コストは市場拡大の足かせとなっているようだ。スタートアップ4社の動向ここからは、BNNT関連スタートアップを紹介する。先にCNTより高い生産コストがBNNTの課題であると触れたが、多くのスタートアップもさまざまな製法で生産効率の向上やコスト低減を目指している。crunchbase、PitchBookより当社作成BNNano|飲料水のPFAS除去にも活用BNNanoは2016年に設立された米国のスタートアップで、NanoBarbブランドでBNNTの販売を行っている。BNNanoのBNNT製造では、上述したICPのようなプラズマによる原料の分解と混合プロセスが含まれる。同社はその特徴として、圧倒的なコストパフォーマンスを挙げた。Waterやアメリカ環境保護庁などと協力して事業展開を進めている。Technologyは、オーストラリアのDeakin大学、オーストラリア政府、PPKグループ(技術インキュベーション・投資企業)などと共にBNNTの製造・応用に関する研究開発を行う。Deakin大学の特許取得済みBNNT製造技術は、基板上にBNNTを成長させる特殊な気液反応だ。触媒として機能する金属化合物にホウ素粒子を含む液体を塗布し、窒素雰囲気化で高温に加熱することでBNNTが得られる。2023年10月には、BNNTの従来の相場価格である約400$/gから、同社は最も安いもので約150$/gまで引き下げることに成功したと親会社に当たるPPKグループが発表。この発表後、オーストラリア証券取引所でのPPKの株価が、0.82オーストラリアドルから1.10オーストラリアドルへ上昇する場面も見られた。Technologyでは、BNNTの用途開拓も進めてきた。放熱コンポーネント、3Dプリンティング用インク、透明防弾材料など、さまざまな用途へのBNNTの活用が期待される。Materialsは、2010年に米航空宇宙局(NASA)および米エネルギー省からのスピンオフで設立された。vapor/condenser)によってBNNTを生産する。本手法はレーザーなどによって加熱、蒸発させたホウ素蒸気と窒素を高圧にしてチャンバー内に閉じ込める方法だ。けの販売を行っている。原料組成を変えることで、一般式BxCyNzで表されるような、炭素、ホウ素、窒素からなるナノチューブの生成も可能だ。BNNTは絶縁体、CNTは金属的な電気伝導性を示すため、BCNナノチューブの組成調整による電気特性の制御が可能となるかもしれない。NASAが公開しているBxCyNzナノチューブの開発に関する動画NAiEEL|熱処理を用いたBNNT合成NAiEELは2015年に韓国原子力研究所の研究者によって設立された。ボールミリング中には微量の鉄粉末が混入するが、この鉄粉末が触媒の機能を果たすことで、スムーズなBNNT合成が可能となる。本手法は韓国原子力研究所と忠南大学によって開発された。特徴的なアプリケーション開発に携わっている。BNNT進化には技術発展と人材が不可欠BNNTが活用されるためには、生産コストの低下が求められる。Technologyの解説で述べたように現状では約400$/gと大変高価であり、同社は価格の引き下げに成功したと発表しているとはいえ、あくまでも安い価格帯のものである。スタートアップの多くが研究機関からのスピンアウトであり、BNNTの進化のためには資金だけでなく学界や企業が優秀な人材を獲得することも求められそうだ。興味がある方はこちら。大手製造業向けの戦略コンサルティングに携わった後、技術マッチングベンチャーのLinkersでの事業開発やマネジメントに従事。オープンイノベーション研究所を立ち上げ、製造業の先端技術・ディープテクノロジーにおける技術調査や技術評価・ベンチャー探索、新規事業の戦略策定支援を専門とする。欧・米・イスラエル・中国のベンチャー技術調査経験があり、シリコンバレー駐在拠点の支援や企画や新規事業部門の支援多数。企業内でのオープンイノベーション講演会は数十回にも渡り実施。GlobalがシリーズCで78億円を調達。CVCが出資サステナビリティ脱炭素・カーボンニュートラル特集記事2024.11.05米ボストンでロボティクス産業のイノベーションハブであるMassRoboticsとは?日本企業・自治体とも協業中ロボティクスニュース記事2024.10.31LNTFデバイス開発のHyperLight、VCが主導する53億円の資金調達で成長の加速を目指すエレクトロニクス・半導体ニュース記事2024.10.30衛星運搬のD-OrbitがシリーズCで約245億円を調達。リードインベスターは丸紅エアモビリティニュース記事2024.10.28網膜スキャンで心疾患などの予測をするMediwhaleがシリーズA2資金調達で17億円を確保。Novo承認を目指すデジタルヘルスケアニュース記事2024.10.25バイオインフォマティクスでマイクロペプチド農薬を生成するMicropep、2社のCVCからの追加資金調達でシリーズB完了。