東大，強度・光透過性等を備えた多孔質材料を開発

東京大学は，簡便な蒸発乾燥法によってセルロースナノファイバー（CNF）多孔体を作製することに成功した（ニュースリリース）。

建築などで用いられる一般的な断熱材は不透明であり，採光性の求められる窓には使用できない。そこで，採光部にも適用可能な「透明断熱材」として，エアロゲルと呼ばれる新素材に注目が集まっている。

エアロゲルは地球上で最も低い熱伝導率を持つ固体で，高い透明性を有する多孔質材料。中でも，木材等から得られる，CNFを骨格としたCNFエアロゲルは，バイオマス由来であることや，一般的なエアロゲルの欠点である，「脆さ」を克服していることから，近年注目を集めている。

CNFエアロゲルは，CNFが含まれた液体をゼリー状に固めたのちに，乾燥によって液体のみを取り除くことで得られる。この時，一般的な蒸発乾燥を用いると，新鮮なブドウが干しブドウになる時と同様に，大きく収縮して多孔性が失われてしまう。そのため，超臨界乾燥と呼ばれる特殊な乾燥法が必須となっていた。

この方法では，物の形状を保ったまま液体のみを除くことが可能であり，網目状構造を持ったCNF多孔体を得ることができる。しかしながら，超臨界乾燥には一般的な圧力鍋の100倍もの高圧が必要であり，装置の大型化が難しい。したがって，コストダウンが難しく，実用化された例は非常に限定的だった。

研究では，CNF多孔体を蒸発乾燥により作製することに取り組んだ。乾燥前の網目構造や乾燥温度を制御することにより，乾燥収縮を抑制し，エアロゲルに類似した網目状構造を持つ多孔体を得た。

得られたCNF多孔体は光透過性を示し，木材よりも高い断熱性能や，着火しても燃え尽きない自己消火性など，原料の木材にない新たな機能を有する。加えて，体積の80%が空気でありながら，わずか2mmの厚みで10kgの重りを持ち上げることができる，高い力学強度を示した。このような多機能を兼ね備えた材料は，これまで報告例がなく，新規なCNF構造体を作製したと言えるという。

研究グループは，こうした多機能性を活かし，光透過性の壁部材としての応用を提案した。壁部材に求められる強靭性や断熱性，耐燃焼性に加え，採光性という機能を付与していることから，高い付加価値を持つ材料としての利用が期待できることから，エネルギー問題の解決に貢献する「バイオマス由来の透明断熱材」の実用化に向けた大きな一歩だとしている。