2030年に国内1兆円市場が期待される新材料、それがセルロースナノファイバー(CNF)だ。日本発の「夢の新素材」とも呼ばれ、技術系メディアだけではなく一般メディアでもしばしば取り上げられている。今、最も注目度の高い究極の「グリーン材料」である。植物由来の材料のため枯渇の心配がない上に、環境負荷が低い。

 CNFは、植物の主成分であるセルロースから抽出した繊維状の材料で、直径が数~数十nm、長さが0.5~数μmの極めて細く短い繊維である(図1)。木材などを化学的、あるいは機械的に処理してセルロースを抽出し、細かくほぐして製造する。

図1 CNFと特性、そして実用想定領域
CNFは直径がnmオーダーの細い繊維。多様な特性を備えているため、実用化が期待できる分野は幅広い。(写真の出所:星光PMC)
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 化石燃料や鉱物などの天然資源とは違い、植物由来なので栽培で再生産でき、持続可能性が高い。加えて、栽培中は光合成により二酸化炭素(CO2)を吸収するため、原料製造時のCO2排出量も抑えられる。おまけに、「将来的にはコストも低くなると見られている」(京都市産業技術研究所高分子系チームチームリーダーの仙波健氏)。CNFの研究開発で世界をリードする京都大学生存圏研究所教授の矢野浩之氏は、「森からクルマを造る」と将来の目標を語る。

 CNFには、他の材料と比べて際立つもう1つの特徴がある。多様な特性を持つ点だ。[1]軽量で強度が高い、[2]熱変形が小さい、[3]表面積が大きい、[4]透明度が高い、[5]チキソ性(後述)を付与できる、[6]ガスバリア(気体の遮断)性を備えるといった特性を備える。まさに変幻自在だ。

 環境に優しいグリーン材料で、持続可能性があり、将来的に低コストが見込める。しかも、さまざまな特性を備えている。だからこそ、CNFの市場規模は大きいと試算されている。事実、ビジネスチャンスをつかむべく、多くの企業がCNFの実用化に向けた研究開発を進めている。その分野は、塗料から食品、化粧品、文房具、介護用品、靴、衣類、電気・電子部品、自動車、建材など実に幅広い。

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