科学技術、エネルギー資源

・セルロースナノファイバーを早期に商業ベースに乗せる

(皇紀2674年西暦2014年4月13日夢の扉+より)

100%植物の最強植物素材で、

強度は鋼鉄の5倍。
植物製の自動車だって不可能ではない。
強度は飛行機の機体にも使える程。

重量は鋼鉄のおよそ半分。

熱にも強く、さらに透明にする事も出来る。

家電製品から車のボディまで、
あらゆる工業製品の部材になる可能性を秘めており、
国土面積の7割を森林が占める日本で、
半永久的に生産できる、まさに夢の素材である。

どうやって植物から、こんな頑丈なものを作り上げたのか。

その秘密は、
植物の骨格にあたるセルロースという物質。
このおかげで
木はどんな形に育っても折れたりする事がない。

そのセルロースを
ナノレベルまでに細かくほどいたものを
「セルロースナノファイバー」と呼ぶ。

このセルロースナノファイバーだけを集めて圧縮しシートを作り、
そのシートを何層にも重ね、
さらに圧縮する事で、
とてつもなく強い素材を生み出す事に成功した。

最強の植物素材セルロースナノファイバーは
100%植物だから、食べる事も出来る。

例えば、ラーメンに使うと、麺が強くなり、のびにくい麺が出来る。
これは、
セルロースナノファイバーが
食材を補強し変化するのを防いでくれるから。
だから
ワンタンに混ぜればいつまでもコシのある皮になる。
ソフトクリームに混ぜれば
形が崩れるのを防ぐため、融けにくいソフトクリームが作れる。

セルロースナノファイバーは、
透明にして使う事も出来るので、
ガラスに代わる未来型ディスプレイとしての活用も期待されている。

セルロースナノファイバーシートは大きさも無限大に加工できる。
その上、薄さ50分の1ミリと、
非常に薄いため折り畳めるディスプレイにもなるという。

これを壁に貼って、
映像を流せば家に居ながら世界旅行の気分を味わえたり、
車のボディのディスプレイにも出来るから
その日の気分で色を変える事も出来る。
そして、
光を集めるパネルにも応用できるため
宇宙での太陽光発電の開発に役立つという。

とにもかくにも、
セルロースナノファイバーというのは、
色々な可能性を秘めているゴイスーなやつなのだー。

超簡単に言えば、
鋼鉄のように硬いのに、軽い、熱に強い、透明になる。

この素材を使って、車や自転車、電車、飛行機などの部材に使えば、
今よりも重量が軽くなり、燃費も良くなるだろう。
飛行機に使えるならさ、MRJとかに使えばいいじゃんね。
セールスポイントになるよ。
日の丸航空機産業復活させるぞ~。

使い道は沢山あるだろうから、
そういうのは頭の良い人に考えてもらって、
いずれにしても早期に商業ベースに乗せられるように量産化して、
ガンガン導入して行く!





追記
以下、皇紀2673年西暦2013年7月27日放送 未来ビジョン
#172「日本発!注目の新素材セルロースナノファイバー」
ゲスト:矢野浩之(京都大学生存圏研究所 教授)より

すべての植物の細胞は
セルロースという物質でできていて、
セルロースは幅10ナノメートル位のナノ繊維で、
木材の50%はセルロースのナノファイバーでできているし、
コットンは100%セルロースのナノファイバーでできている。
それに、
レタスやキュウリも
基本的には
セルロースのナノファイバーでできている。

セルロースナノファイバーとは、
簡単に言うと、
地球上に1兆8000億トン存在するとされている植物資源に含まれる、
ものすごく細くて軽い繊維という事。

セルロースナノファイバーが注目されている理由として、
1に、資源的に豊富で、
2に、鉄の5分の1の軽さ、
3に、鉄の7~8倍の強度であるという事。

資源が豊富で軽くて強いという性質が
材料に求められる基本に当てはまっている。

セルロースナノファイバーの実用化の利点として、

軽くて強いという性質が求められる自動車や
家電製品、飛行機、ロケットなどの材料として期待されている。

セルロースナノファイバーは
透明にする事ができるので、ガラスの代替品にもなる。

プラスチックスの場合、
熱による伸び縮みが大きいのでガラスに置き換えられないが、
セルロースナノファイバーは
ガラスの50分の1くらいの熱膨張なので、
セルロースナノファイバーを透明のフィルムとして使えば、
ガラス並みに熱に強くて、
それでいて、フレキシブルな(曲げたりした)使い方が出来る。

電子デバイス系の部材として使う事もでき、
ウェアラブルな(身に付けたりできる)パソコンのディスプレーとして
使う事も可能で、
他にも、太陽電池や有機ELの照明などを安く作れたりも可能だとか。

海外では人工血管や人工軟骨を作る研究もしているし、
リチウム電池のような二次電池(蓄電池)のセパレーターに
使えないだろうかと研究している。

食品添加剤として利用すれば食品のテクスチャー(食感)や感触が変わる。

現在、色々なアプリケーションの研究がされている。

矢野さん達は、
ポリプロピレン等の自動車に使われるプラスチックスを
セルロースナノファイバーで補強して自動車用の部材を軽くする研究もしている。

セルロースナノファイバーの研究の歴史だが、

植物の繊維を材料として使おうと考え出したのが、1995年~1996年ぐらい。

2000年ぐらいになって、
ナノテクノロジーの事が言われるようになってから、
植物系のナノファイバーとしてセルロースナノファイバーに注目が集まってきて、
2004年くらいから世界各国で研究が急激に行われるようになってきた。

現在、
基礎研究においては日本が最先端だが
実用化への取り組みでは北欧・北米がリードしている。

スウェーデン、フィンランドが10年で60~70億円を投資し、
セルロースナノファイバーの研究センターを設立。

国内国外ともに製紙産業が注目していて、
今まで紙やパルプを作っていたが、
中国やブラジルの台頭で価格面で対抗できなくなってきて、
付加価値の高いものを作ろうと研究開発に力を入れている。

製紙会社は原料を持っていて、
パルプから作っていく上での色々なノウハウも持っているので強みがある。

石油由来の炭素繊維である東レのカーボンナノファイバーが
ボーイング787の機体に使用されているが、
カーボンナノファイバーに勝るセルロースナノファイバーの強みとして、
圧倒的な価格競争力がある。

炭素繊維は1キロ 約5000円くらいだが、
パルプは1キロ 60~80円と安い。

セルロースナノファイバーの実用化の時期として、

車のボディ全部がセルロースナノファイバーというのは、かなり先だと思うが、
車の部品の一部に
セルロースナノファイバーで補強したプラスチック素材料が入るってのは、
2016年とか2017年とか割合そう遠くないのでは、と。

国土の7割が森林に覆われている日本は世界的にみても非常に珍しい国。
森林国である事を活かし、
日本に豊富にある木材で付加価値の高い物を作って
日本の商品(MADE IN JAPAN)として海外に売っていく。
今まで日本では出来なかった事が出来るようになる。

これまでの日本の産業の歴史の中では
石油を海外から持ってきて加工して売っていた。
この材料ならば
自国の資源で付加価値の高いものを作り海外に売っていくことができる。
外国から資源を調達するという依存を軽減する事が出来るようになる。

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