セルロースナノファイバーの構造用途への利用

摘要

セルロースナノファイバーは、樹体を効率的に支えるために作り出されている植物細胞壁の基本骨格物質である。結晶性のセルロースミクロフィプリルが数本の束となった幅約20nmの均一なナノ繊維で（図1）、セルロース分子鎖が伸びた状態で水素結合により結晶を形成しているため、鋼鉄の1／5の軽さで、その7～8倍もの強度を示す。また、線熱膨張係数がガラスの1／50で石英ガラスに匹敵するほどに小さい。さらに、弾性率が－200°Cから＋200°Cの範囲でほぼ一定で、熱伝導率はガラス以上に大きい。現在の最先端科学を駆使してもこのような高性能で均一なナノファイバーを大量に作ることはできない。