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セルロースナノファイバー

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1: 2018/01/25(木) 20:51:38.04 ID:CAP_USER
軽くて頑丈で手に入りやすい--。植物を原料とするこんな繊維が「夢の新素材」として注目されている。
セルロースナノファイバー(CNF)だ。日本の豊富な森林資源を活用できる可能性があり、温暖化対策やリサイクルに役立つと期待されている。

●鉄の5倍の強さ

 植物は弱くて折れやすいといったイメージがあるが、約1400年前に建設された奈良の法隆寺のように現存している木材建造物もある。
その強さの理由の一つは、植物細胞の中にある分子「セルロース」だ。
スギやヒノキなど針葉樹の成分の約半分を占め、束状になって植物を支える。

 頑丈なセルロースを分解するには大量の有機物質を使う必要があったが、磯貝明・東京大教授(セルロース科学)は2006年、触媒を使った特殊な酸化反応を利用して、常温常圧の自然な状態で分解してCNFを取り出すことに成功。
15年にアジアで初めて「森林・木材科学分野のノーベル賞」とされるマルクス・バーレンベリ賞を受賞した。

 CNFは太さ数ナノメートル(ナノは10億分の1)の繊維。
髪の毛の太さの1万分の1程度で、重さは鋼鉄の5分の1程度と軽いが強度は5倍もあり、ゴルフクラブなどに使われている炭素繊維(カーボンファイバー)に匹敵する。
磯貝教授は「セルロースは地球で最も豊富に存在する生物資源。
自然に優しいので、プラスチックなどの代替材料に使えれば石油に依存した社会からの脱却も期待できる」と話す。

 ●1兆円市場目標

 磯貝教授の成果を受け、CNFを別素材と混ぜ合わせて、強度や柔軟性を向上させる研究が進んでいる。
CNFは透明で、他の素材と混ぜても色が変わらないといったメリットもある。

 例えば、ボールペンのインクに混ぜると色はそのままに、現在使われている油の溶剤よりもインクのむらがなく書き心地もなめらかになるため、すでに商品化されている。抗菌・消臭力がある銀イオンをたくさん付着できるため、紙おむつにも使用されている。液状のCNFを透明なフィルムに薄く塗ると、フィルムは光を通す一方で酸素は通さないため、食品保存などに使えば腐敗防止になり、賞味期限を延ばすことができると期待されている。

 中でも注目されるのは、CNFをゴム素材に混ぜる野口徹・信州大特任教授(高分子物理学)の研究だ。
タイヤなどのゴム素材は従来、カーボンブラックというすすを混ぜて強度を増しているが、その代わりにCNFを加えると従来品より強度が最大5倍に上がるうえ、柔軟性も同2倍になったという。

続きはソースで

関連ソース画像
https://cdn.mainichi.jp/vol1/2018/01/25/20180125ddm001010002000p/9.jpg

毎日新聞
https://mainichi.jp/articles/20180125/ddm/016/040/009000c
ダウンロード (1)


引用元: 【テクノロジー】軽くて頑丈な「夢の新素材」 セルロースナノファイバー、耐燃性に課題[18/01/25]

軽くて頑丈な「夢の新素材」 セルロースナノファイバー、耐燃性に課題の続きを読む

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1: 2017/10/29(日) 18:30:46.47 ID:CAP_USER9
北斎ブルー 福島の放射性セシウムを99%除去するスポンジに変身
2017年10月28日 08時00分
http://sp.hazardlab.jp/know/topics/detail/2/2/22379.html

http://sp.hazardlab.jp/contents/post_info/2/2/3/22379/400068907.jpg
土壌や海水から放射性セシウムを除去するスポンジ(? 2017 坂田・森研究室/東京大学)

 東京大学の開発チームは、江戸時代の浮世絵師、葛飾北斎が好んだ「ベロ藍」こと「ペルシアンブルー」の顔料と、紙の繊維であるセルロースナノファイバーを混ぜて、汚染された土壌や海水の放射性物質だけを吸着するスポンジの作製に成功した。
昨年から福島で進めている除染実験では、1カ月で放射線量が半分まで引き下がり、高い効果が裏付けられた。

 このスポンジは、東大・政策ビジョン研究センターの坂田一郎教授や、同大学院のアダヴァン・キリヤンキルビピン特任研究員らが開発。

 東電福島第一原発で環境中に放出された放射性セシウムは、水に溶け出すとイオンになり、雨で地表から地中に浸透する過程で、粘土や鉱物などの隙間に入り、地下水から河川へ、海へと流出が広がっていく。

 放射性セシウムの回収には、あらかじめセシウムに似たイオンを取り除かなければならず、それが除染作業を困難にしている。

続きはソースで

ダウンロード

引用元: 【技術】北斎ブルー、福島の放射性セシウムを99%除去するスポンジに変身 東京大学

北斎ブルー、福島の放射性セシウムを99%除去するスポンジに変身 東京大学の続きを読む

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1: 2017/08/20(日) 18:01:56.60 ID:CAP_USER
2017年8月20日(日)16時45分
 8月15日、木などの繊維から作る「セルロースナノファイバー(CNF)」(写真右)が自動車の軽量化を実現する新素材として注目を集めている。矢野浩之・京大教授の都内の研究施設で7月撮影(2017年 ロイター/Naomi Tajitsu)
http://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/08/5cnf.php

[東京 15日 ロイター] - 木などの繊維から作る「セルロースナノファイバー(CNF)」が自動車の軽量化を実現する新素材として注目を集めている。実用化の大きな壁になっている製造コストについても、大幅削減に向けた技術開発が進み始めた。現在主流の鉄鋼やアルミ合金、炭素繊維などのライバルになる可能性があり、軽量化素材競争は一段と熱を帯びそうだ。  

日本に有利な持続型資源

CNFは木の繊維をナノレベル(ナノは10億分の1)まで細かくほぐした素材。鉄に比べて重さは約5分の1と軽く、強度は5倍以上。植物由来のため二酸化炭素(CO2)の排出削減につながり、国土の7割を森林が占める日本にとっては調達しやすい持続型資源としての期待が大きい。  

CNFの研究は京都大学の矢野浩之教授が20年ほど前から始めた。研究のきっかけの1つは、米国の大富豪ハワード・ヒューズ氏が製造し、1947年に初飛行した世界最大の飛行機が木製だったことだ。同教授は「木で空を飛べるなら車も作れるのではと考えた」と話す。

CNFはすでに化粧品や大人用紙おむつ、ボールペンなどに採用されている。車部品向けは、デンソー<6902.T>、ダイキョーニシカワ<4246.T>、トヨタ紡織<3116.T>など約20の企業、大学などが参画し2020年までに10%の軽量化を目指すプロジェクトが昨年末から環境省主導で動き出すなど、実用化への機運が高まっている。

新製法で製造コスト10分の1
「軽量化は(車づくりの)永遠のテーマ」と語るトヨタ自動車<7203.T>の車体開発設計者、松代真典氏は、CNFが需要を増やせるかどうかは「低コストで作れるかどうか」にかかっていると指摘する。  

CNFを車部品に使うには合成樹脂との混合が必要。だが、CNFと樹脂を混ぜるのは水と油を混ぜるような難しさがあり、その実現には複数の工程が必要であるため、製造コストは1キログラム当たり5000円―1万円だった。  

この課題解決のため京大などが昨年、新製法「京都プロセス」を確立、別工程だったパルプのナノ化と樹脂との混合を同時に行う方法を生み出した。新製法で量産が進めば製造コストは1キロ1000円まで下がるとみている。炭素繊維の約3000円と比べても安い。  

http://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/08/5cnf_2.php
http://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/08/5cnf_3.php

続きはソースで

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引用元: 【テクノロジー】 自動車軽量化へ「木」に脚光 鉄の5倍強い新素材CNFの実用化急ぐ[08/20] [無断転載禁止]©2ch.net

自動車軽量化へ「木」に脚光 鉄の5倍強い新素材CNFの実用化急ぐの続きを読む
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