嶄露頭角的纖維素奈米纖維
「輕盈、強韌、環保」的木質材料
[2017.02.16] 其它語言:ENGLISH | 日本語 | 简体字 | ESPAÑOL | العربية | Русский |

將纖維素(Celluouse)這種構成植物細胞壁的主要成分進行奈米化(超微細化)處理後製成的「纖維素奈米纖維」(Celluouse Nanofibers,CNF)具有「輕盈、強韌、環保」的特點,作為一種夢幻般的新材料受到了人們的關注。從成人尿布到面板、汽車、飛機的生產材料等,用途非常廣泛。國土森林覆蓋率達到約70%的日本在相關研發領域引領著全球的發展腳步,並與同為森林大國的北歐和北美各國圍繞該材料的實用化展開了競爭。

重量是鋼鐵的5分之1,強度卻是其5倍以上

CNF受到關注的原因在於它的一個特性——「重量是鋼鐵的5分之1,強度卻是鋼鐵的5倍以上」。

如果混入樹脂和橡膠之中,就可以製作重量輕、強度高的汽車零件。京都大學生存圈研究所矢野浩之教授帶領的研究團隊正在推進用CNF替代鐵製汽車車身和車架的研究。如果能實現車輛輕量化,那麼燃油經濟性將得以提高。二氧化碳的排放量也會減少。從長遠來看,甚至有可能像碳纖維那樣用於製造飛機機身。

用顯微鏡照片製作的CNF示意圖(奈米纖維素討論會提供)

還可以用它來製造熱膨脹率低、強度高的玻璃。由於是奈米級(1nm為10億分之1m)的纖維,人眼足以辨色的可視光線能夠透過材料,所以可以加工成透明的狀態。由於比表面積(單位質量物料所具有的總面積)大,所以也可以製成用來捕捉微小塵埃的過濾器、吸附細微臭味物質的除臭劑。使用了具有防止氧氣等氣體滲入的高阻氣性CNF薄膜的食品包裝材料具有保持食材新鮮度的效果。由於在水中也可表現出高度粘性,所以還可以用於生產營造口感好的食品添加劑。

作為原料的植物也很豐富。樹木(木材)、秸稈(麥子、稻子等)、莖幹(玉米、棉花等)等幾乎所有植物裡都含有纖維素,對環境造成的負擔也很小。

  • [2017.02.16]
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