世界唯一の特殊繊維「ナノ多孔ファイバー」を開発。

洗濯しても香りや抗菌成分が落ちない従来の常识を覆す「ナノ多孔ファイバー」

ナノサイズの穴に成分を入れ繊维にあらゆる机能を付与。

　私たちは今回，数十ナノメートルという微细な穴が无数に开いた合成繊维「ナノ多孔ファイバー」を开発しました。この繊维は，自由に大きさを调整できる穴の内部に，ビタミン颁やタンニン，酵素などを入れることで，美容や抗菌，防臭など多様な机能を持たせることができる画期的なものです。数年前から県内外の繊维メーカーと共同で开発を进めてきました。

　この新繊维は，分子配列を工夫した特殊なフィルムにクレーズと呼ばれる细かいひび割れを施し，细かく裂いて糸状に加工して作ります。このひび割れの内部は，繊维束が络み合った状态で，そのすき间が穴となっています。この穴は约６０℃に加热すれば缩むため，成分を染み込ませた后，热処理を施せばそのまま成分を繊维に闭じ込めることができますし，また，缩むと水を通さないため，洗濯をしても効果を长く持続させることができるのです。今まで，繊维に何かの机能を持たせる场合には，树脂と成分を混ぜ込んだ后，高温で溶かして繊维にする方法が主流でしたが，そのためには200℃の高温にする必要があり，酵素や香りの成分はほとんど飞んでしまっていました。また别の方法に，繊维をコーティングするものもありますが，こちらも洗濯などで简単に成分が剥げ落ちてしまいます。その点，今回开発した新繊维は，100℃以下の比较的低温で処理できることから，酵素などの成分を生きたまま闭じ込めることが可能になりました。

　现在，岐阜県产业技术センターに加え，県内の神谷マテリアル岐阜，ミワマサニット，旭织物，东洋繊维，福井市の八木熊などで组织された「岐阜大学ナノ多孔ファイバー実用化研究会」において，この新繊维を使った腹巻きや靴下などを商品化。さらに昨年は，メントールやジンジャーなど，季节ごとに别の香りを付与したマットなども新たに製作しました。

【商品化に向けた试作品】

偶然の発见から确立された「クレージング技术」。

　ナノ多孔ファイバーが诞生したのは，２０年以上前，岐阜大学に赴任した当初の〝偶然の発见?がきっかけでした。当时，别のテーマの研究过程で高分子フィルムに伤が付いたのですが，その部分がキラキラと辉くことに疑问を持ち，顕微镜で调べてみたのです。するとこの光の散乱には方向性があり，特定の时だけ光ることが判明しました。さらにこの现象が，高分子材料の破壊现象である「クレージング」で起こり，その内部は，繊维束と穴からなるスポンジ状のナノ构造になっていることも分かったのです。

　クレージングのメカニズムが判明してから１年ほどで応用が进み，见る方向で透明性の异なる视界制御性フィルムが完成。このフィルムは，携帯电话ののぞき见防止フィルムとして商品化されました。そしてその后，新たに持ち上がってきたのが「繊维で何かできないか」というテーマだったのです。

今后は繊维に留まらず他の分野への応用にも期待。

　実のところ，地元の繊维会社などから挙がったこの要望は，研究者としては头の痛いものでした。なぜなら繊维のように一定方向に伸ばされた高分子は，分子の配列の问题でクレージング技术を応用しにくかったのです。また，実験室であれば毎分１センチでも繊维ができれば良いですが，民间公司では毎分数メートル単位で生产ができないと採算が合いません。ただ，粘り强く试行错误を重ねた结果，一定条件で树脂を抽出すれば大幅に工程を短缩できることが判明。当初の１０分の１程度のコストで生产できるめどが立ち，商品化に向けて大きく前进することになったのです。

　新繊维の素材となる「ナノ多孔フィルム」は，あらゆる分野に応用される可能性を秘めています。例えば，电気自动车などの内部で电极を分けるために使われる「セパレーター」というフィルムへの応用も研究されていますし，このフィルムを吹き出し口に使うことで発生する「マイクロバブル」は，水中への気体の供给効率が高いことから，酸素を必要とする鱼の运搬や养殖，野菜の水耕栽培での活用が期待されています。

　このフィルムのようにたくさんの穴が开いた材料は「多孔材料」と呼ばれます。発泡スチロールや吸音材なども同じ多孔材料ですが，ナノ多孔フィルムはこうした素材の代わりとなる可能性もあるわけです。そもそも私が材料の分野に兴味を持ったのは，製品の性能を左右する一番の要因が素材だから。材料にはそれだけ大きな影响力があるのです。今后もこのフィルムがさまざまな分野で応用され，画期的な製品を生み出す素材として活用されていくことに期待しています。

研究に携わる学生たち

オゾンマイクロバブルによる表面処理の研究で，
炭素繊维强化プラスチックの强度向上に贡献を。

　私が武野先生の研究室を选んだのは，机能性高分子材料が，それまで学んできたセラミックスや金属などとは全く违う构造であるのに加え，「クレーズ」という新技术を扱っている点に兴味を持ったからでした。

　现在，私はナノ多孔フィルムで作る微细な泡とオゾンを组み合わせた「オゾンマイクロバブル」を研究しています。オゾンマイクロバブルを使えば，オゾンの酸化力に加えて，超微细な泡が水中で壊れる时の衝撃力によってカーボン繊维の表面を改质させることができます。そして，この改质により接着性を高めたカーボン繊维を「颁贵搁笔（炭素繊维强化プラスチック）」に使用した场合，軽量かつ高い强度を夸る颁贵搁笔のさらなる强度アップが図れます。ただ，実际の変化はミクロの世界になるため，肉眼では见られず，実験はデータ上で数値を确认する地道な作业が中心。それでも表面処理を施した后，うまく改质が起こっていれば特殊な涂料で全面がピンク色に染まるため，これを自分の目で确かめられた时には达成感があります。将来的には现在行っている界面に関する研究で得た知识を生かし，材料分野の技术者として活跃していければと思います。

ナノ多孔ファイバーの効率的な製造方法を発见。
今后も新繊维の商品化に向けて顽张りたいです。

　岐阜大学に入学した当初は太阳光パネルに兴味があったのですが，工学部で武野先生の授业を受けた际，金属やセラミックスとは全く异なる高分子の世界の面白さに触れ，この分野を突き詰めていけば，きっと新しいことが见えてくるに违いないと确信。武野先生の研究室に入りました。

　现在はナノ多孔フィルムを切り出しながら，いかに効率よくナノ多孔ファイバーを作り出すかを研究しています。民间公司の方々と共同开発を进める际，「大学院まで长く研究できる学生さんに関わってほしい」というご要望があり，白羽の矢が立ったのが私でした。ナノ多孔ファイバーは当初，製造工程にとても手间がかかり，商品化に向けた大量生产が难しい状况でしたが，フィルムの抽出方法や分子の配合方向を変えた结果，それまでフィルムを短く切る必要があったクレーズ処理が，长いままの状态でスピーディーに行えるようになったのです。これによりコストを大幅に抑えられ，民间公司による商品化が现実味を帯びてきました。ただ，繊维の製造はまだまだ不安定です。今后はさらにデータを収集?分析し，より精度の高い製造方法を模索していきたいです。