セルロースナノファイバーとは
この講義シリーズは第2話まで
登録不要無料視聴できます!
▶ 第1話を無料視聴する
閉じる
この講義の続きはもちろん、
5,000本以上の動画を好きなだけ見られる。
スキマ時間に“一流の教養”が身につく
まずは72時間¥0で体験
先端材料としてのセルロースナノファイバーの応用分野は?
セルロースナノファイバーとは(6)CNFの特性
磯貝明(東京大学特別教授/東京大学名誉教授)
セルロースナノファイバーは、どのような特性を持っていて、どのように私たちの生活に役立つのであろうか。磯貝明氏が、セルロースナノファイバーが持っているさまざまな特性と、その応用例に関して、豊富な研究成果とともに紹介する。高強度の材料や、包装用のフィルム、フィルターとして用いることができるだけではなく、高分子との複合化によってさらなる用途を見いだすことができるポテンシャルも持っている。セルロースナノファイバーは、さまざまな分野に発展をもたらす、まさに夢の新素材なのである。(全7話中第6話)
時間:15分31秒
収録日:2019年11月8日
追加日:2020年1月8日
≪全文≫

●軽くて高強度なセルロースナノファイバー


 次に、TEMPO酸化セルロースナノファイバーの特性について紹介します。

 セルロースナノファイバーは、鉄の5分の1の比重で、強度は5倍といわれています。確かにこの強度マップを見ると、鉄よりも強いことが分かります。破断強度とは、引っ張った際にどの程度の強度でちぎれるかを示す指標であり、引張弾性率は、引っ張った際にどの程度の強度で変形するかを示した固さの指標です。

 セルロースナノファイバーの場合は分子を引っ張ることになるので、この程度の強度のポテンシャルがあることは確かです。ですので、適正にナノファイバーを用いることができれば、鉄よりも軽くて強い材料に変換できるのは事実です。ただし、そこにはいくつか超えなければならないハードルがあるので、ナノファイバーを用いれば、すぐにこうした材料が作れるというわけではありません。

 もう一つの特徴は低い熱膨張率です。高分子とは異なり、ナノファイバーは結晶の塊なので、加熱しても伸びることがありません。つまり、分子が数十本集まって、加熱してもそれはバラバラにはならないので、熱膨張率が低いのです。例えば、プリント基板などは、加熱しても断線しないように、ガラス繊維やガラスの粉のようなものであるシリカが用いられており、その分、重くなっています。それと同程度の熱安定性、寸法安定効果がセルロースナノファイバーにはあります。ポテンシャルとしては、うまく電子基板と組み合わせることができれば、軽くて安定な電子基板をつくることができます。


●包装用の容器やフィルターの材料として利用することができる


 もう一つ特徴的だったのは、ペットボトルに用いられる、ポリエチレンテレフタレート(PET)との関係です。PETは整形材料として頻繁に用いられますが、面白いことに酸素をスカスカと通します。酸素バリア性がないということです。しかし、酸素バリア性を求められるものは結構あります。例えば、食品や酸化されやすいお茶やコーヒーなどの飲料、お茶の葉やコーヒー豆、薬などが挙げられます。酸化して劣化することが多いので、酸化を防ぐために、酸素バリア性の高いパッケージングフィルムを用いることが重要になります。そ...

スキマ時間でも、ながら学びでも
第一人者による講義を1話10分でお届け
さっそく始めてみる
「科学と技術」でまず見るべき講義シリーズ
ヒトの性差とジェンダー論(1)「性」とは何か
MLBのスーパースターも一代限り…生物学から迫る性の実態
長谷川眞理子
断熱から考える一年中快適で健康な住環境(1)日本の住宅の実態と問題点
なぜ日本は夏暑く、冬寒いのか…断熱から考える住宅の問題
前真之
水から考える「持続可能」な未来(1)気候変動の現在地
最悪10メートル以上海面上昇…将来に禍根残す温暖化の影響
沖大幹
「宇宙の創生」の仕組みと宇宙物理学の歴史(1)宇宙の階層構造
「宇宙の階層構造」誕生の謎に迫るのが宇宙物理学のテーマ
岡朋治
社会はAIでいかに読み解けるのか(1)経済学理論の役割
AIやディープラーニングによって社会分析の方法が変わる
柳川範之
ChatGPT~AIと人間の未来(1)ChatGPTは何ができて、何ができないか
ChatGPTは考えてない?…「AIの回答」の本質とは
西垣通

人気の講義ランキングTOP10
内側から見たアメリカと日本(3)ビル・ゲイツの世界戦略
「50億人を救う」と宣言したゲイツとの粋なエピソード
島田晴雄
何回説明しても伝わらない問題と認知科学(3)認知バイアスとの正しい向き合い方
知ってるつもり、過大評価…バイアス解決の鍵は「謙虚さ」
今井むつみ
「宇宙の創生」の仕組みと宇宙物理学の歴史(1)宇宙の階層構造
「宇宙の階層構造」誕生の謎に迫るのが宇宙物理学のテーマ
岡朋治
歴史の探り方、活かし方(1)歴史小説と史料探索の基本
日本は素晴らしい歴史史料の宝庫…よい史料の見つけ方とは
中村彰彦
編集部ラジオ2025(27)なぜ何回説明しても伝わらない?
なぜ伝わらない?理解の壁の正体を今井むつみ先生に学ぶ
テンミニッツ・アカデミー編集部
経験学習を促すリーダーシップ(1)経験学習の基本
成長を促す「3つの経験」とは?経験学習の基本を学ぶ
松尾睦
エネルギーと医学から考える空海が拓く未来(1)サイバー・フィジカル融合と心身一如
なぜ空海が現代社会に重要か――新しい社会の創造のために
鎌田東二
「ホメロス叙事詩」を読むために(1)ホメロスを読む
2700年前のホメロスの叙事詩が感動を与え続ける理由
納富信留
徳と仏教の人生論(1)経営者の条件と50年間悩み続けた命題
宇宙の理法――松下幸之助からの命題が50年後に解けた理由
田口佳史
戦争と暗殺~米国内戦の予兆と構造転換(1)内戦と組織動乱の構造
カーク暗殺事件、戦争省、ユダヤ問題…米国内戦構造が逆転
東秀敏