ナノファイバーとは

ナノファイバーとは毛髪の百分の一から千分の一の太さを持つ超極細繊維です。

ポリプロピレンやポリエチレンテレフタラートなどからなる高分子ナノファイバー、セルロースや腱やDNAなどのバイオナノファイバー、カーボンナノチューブなどのカーボンナノファイバー、金属からなるナノワイヤなど様々な種類があります。

この中でも高分子ナノファイバーは最も多くの可能性を秘めており応用範囲が広い。

特に繊維径を超極細（ナノオーダー）にすると、抗菌性や超微粒子補足性やスリップフローなど通常の太さの繊維にはない新しい機能が出現します。

ナノファイバーはマスク、フィルター、水の浄化、無農薬農業などに利用できる環境に優しい素材です。

ナノファイバーの定義

ナノファイバーとは「直径が1nmから100nm、長さが直径の100倍以上の繊維状物質」と定義されています。

従ってカーボンナノチューブやDNAやナノセルロースなどもナノファイバーの範疇に入ります。

ところで直径1μmから10μm程度の繊維はマイクロ（ミクロ）ファイバーと呼ばれます。

直径0.１μm（100nm）から１μm（1000nm）の繊維は特別な呼び名がなくサブミクロンファイバーと便宜上呼んでいます。

しかし600nm（0.6μm）以下あたりから＜ナノファイバーの定義＞のところで述べたような、抗菌性や超微粒子捕足性やスリップフローなどナノファイバー特有の機能性が出現します。そこで、我々はサブミクロンファイバーもナノファイバーの範疇に含めます。

日本におけるナノファイバーの第一人者

特定非営利活動法人　ナノファイバー学会会長
東京工業大学　名誉教授・工学博士
【NEDO】先端機能発現型新構造繊維部材基盤技術の開発事業プロジェクトリーダー(総事業費56.35億円)
株式会社Zetta取締役

性質及び用途

代表的な三つの特徴について説明します。

超比表面積効果…単位重量当たりの表面積は、繊維化して、細くすればするほど飛躍的に大きくなります。このことから「分子認識性」、「吸着特性」等に優れた性質を持つようになるので､バイオフィルター､センサー、燃料電池電極材などへの利用が期待されます。
ナノサイズ効果…ナノサイズの太さを持つことから生じる効果で「流体力学特性」、「光学特性」等が生み出されます。これにより、圧力損失が低いのにサブミクロン微粒子を完全に補足できる超高性能フィルター､また､ナノファイバーの直径が光の波長より短いことから光の乱反射が減少し、透明度の高い繊維が作り出されるので、光透過性の優れた電子ペーパーなどへの利用が期待されます。
超分子配列効果…高分子鎖がまっすぐ並ぶことから生じる効果で「電気的特性」、「力学的特性」、「熱的特性」等が生み出されます。導電性の原子や分子を規則正しく配列すれば、非常に導電性に優れた繊維ができるのでモバイル燃料電池などへの利用が期待されます。また、高分子鎖が真っ直ぐなことから、非常に高強度に、また、構造が緻密になることから大幅に耐熱性が向上します。「軽・薄・短・小」が必要な分野での高機能複合材料への利用が期待されます。

ナノファイバーとは