成功制成可折疊太陽能電池，“透明紙”將改變電子元器件未來【2】

無縫隙層疊纖維素納米纖維

能木副教授產生使用纖維素納米纖維制作透明紙的想法是在2007年前后。

紙原本是指“從木材等植物中提取纖維素纖維，經過敲打梳理，使其分散在水中，然后利用金屬絲網等進行過濾，使其鋪展開來，以便平整地層疊在一起，最終瀝干水分后制成的片狀物”。

纖維表面存在帶負電荷的羥基，紙基本上就是通過這種羥基相互結合形成氫鍵而制成的。纖維之間並不是相互纏繞，而是通過氫鍵附著在一起。敲打梳理纖維是為了加大比表面積，增加相結合的羥基數量。

通常情況下，紙材料所用的纖維直徑約為15微米。層疊這種纖維后，纖維之間會形成無數的細小縫隙，從而形成多孔結構。這樣會導致光散射，因此紙張是不透明的。換個通俗的說法，這與沒有空氣進入的冰是透明的，而含有大量空氣的刨冰是白色的是一個道理。

能木副教授就著眼於這一點。他的思路是，如果密密麻麻無縫隙地層疊比光波長還微細的纖維素納米纖維，就不會發生光散射，因此應該可以制作出透明紙。結果和預期一樣。2008年，能木副教授成功制作出了透明紙。

順便一提，從2003年到2009年，能木副教授在日本京都大學生存圈研究所矢野浩之教授的研究室作研究員，在這期間，他與同事阿部賢太郎助教成功地以機械方式提取出了纖維素納米纖維。

能木副教授的專業是研究樹木的林產學，在學生時代就曾到印度尼西亞等地的熱帶雨林進行過實地考察。他正式開始研究纖維素納米纖維是在2003年進入京都大學以后。