研究新發現：納米化植物纖維具有高導熱性

東京大學工程研究院潮見純一郎（Junichiro Shiomi）教授領導的研究小組發現，使用流動聚焦法做出的納米化纖維素（CNF,Cellulose Nanofiber）材料具有高熱傳導性。這是人類首次發現這一特性。

該項報告在10月底被刊登在美國著名學術期刊《美國化學會志》上。報告中提到，CNF是一種可再生資源，因為纖維素可以從木材、海洋無脊椎動物等多種植物和微生物提煉獲得。

由於含有CNF的建築材料具有隔熱性好、柔韌性好、強度高和份量輕等特性，可被用作為牆壁和屋頂的隔熱、降噪和防風材料；又因為其強度高和耐用性強的特點，使其成為聚合物材料（塑膠等）的良好替代品。

實驗中，科學家利用流動聚焦法將單個CNF細絲黏成紗線，並用相同的方式定向，將其量產出來，最後結合成為CNF長絲線。科學家測量單根CNF長細絲的熱導率時發現，它擁有14.5W/mK的熱導率，超過一般CNF薄膜（～1.5W/mK）和其它純CNF材料。

科研人員用拉曼光譜研究CNF長細絲的結構，觀察到導致熱導率增強的原因在於細絲具有高結晶度，這是源自於流動聚焦過程中的CNF排列和離子凝膠化，讓熱量沿著棒狀的纖維束進行傳遞，從而獲得良好的導熱性。

潮見純一郎教授對東京大學的新聞室表示，「一般市面上看到的植物衍生材料大多是隔熱和機械性的，但我們發現CNF 製成紗線時具有非常顯著的熱傳導性能，比一般的木頭或纖維素紙（電工中所用的一種固體絕緣材料）高出100倍左右。」他們團隊希望，對於CNF作為導熱材料的調查和探索，可以為工程師提供一些降低對環境有害的聚合物的替代品。讓一些電子零件，使用能被生物降解的CNF 和其它植物基材料作為替代品，減少廢棄電子垃圾造成的污染。◇