Formation of functional sheet by combination of carbon nanotubes and cellulose nanofibers

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カーボンナノチューブ（CNT）はナノメートルオーダーの直径を有するチューブ形状の炭素材料であり，高機械強度，良好な導電性など優れた特性を有する，フレキシブルな導電性材料である。またセルロースナノファイバー（CNF）は，木材を原料とする自然由来の再生可能材料で，セルロースをナノスケールのサイズまで解繊して得られる。CNT同様優れた機械的特性を有し，電気的には絶縁材料である。これらを組み合わせて複合化することにより，機械的に強靱でかつフレキシブルな新規機能性材料の創出が期待できる。本研究では，CNTとCNF複合化することにより，電気的特性が制御された新規機能性CNT/CNF複合材料の創製を目指す。さらに，CNTとCNFの複合繊維を紡績する方法を確立し，従来にない機能性繊維の創製を目指す。そしてこれらをフレキシブルエレクトロニクス応用へ展開することを最終目標として研究を行う。当該年度は第一段階として，種々の条件でCNTとCNFをブレンドし，これをシート形状に成形したCNT/CNF複合シートを作製するための条件の基礎検討を行った。その結果，CNT/CNF複合シートを作製するための最適な条件が見出すことができ，数cm角の大きさのシートの作製に成功した。また，CNT/CNF複合シートの電気的特性の検討を行ったところ，CNFにブレンドするCNT量を調節することにより，シートの電気抵抗の制御を行うことにも成功した。さらに，紡績手法を用いたCNT/CNF複合紡織糸の作製に向けた基礎検討を実施した。その結果，CNT/CNF紡績を行うために解決すべき諸問題が明らかになった。現在のところ紡績糸作製の実現には至っていないが，前述の問題解決に向けた検討を行い。CNT/CNF紡績実現に向けた方策を立てることができた。