成功制成可折叠太阳能电池，“透明纸”将改变电子元器件未来【2】

无缝隙层叠纤维素纳米纤维

能木副教授产生使用纤维素纳米纤维制作透明纸的想法是在2007年前后。

纸原本是指“从木材等植物中提取纤维素纤维，经过敲打梳理，使其分散在水中，然后利用金属丝网等进行过滤，使其铺展开来，以便平整地层叠在一起，最终沥干水分后制成的片状物”。

纤维表面存在带负电荷的羟基，纸基本上就是通过这种羟基相互结合形成氢键而制成的。纤维之间并不是相互缠绕，而是通过氢键附着在一起。敲打梳理纤维是为了加大比表面积，增加相结合的羟基数量。

通常情况下，纸材料所用的纤维直径约为15微米。层叠这种纤维后，纤维之间会形成无数的细小缝隙，从而形成多孔结构。这样会导致光散射，因此纸张是不透明的。换个通俗的说法，这与没有空气进入的冰是透明的，而含有大量空气的刨冰是白色的是一个道理。

能木副教授就着眼于这一点。他的思路是，如果密密麻麻无缝隙地层叠比光波长还微细的纤维素纳米纤维，就不会发生光散射，因此应该可以制作出透明纸。结果和预期一样。2008年，能木副教授成功制作出了透明纸。

顺便一提，从2003年到2009年，能木副教授在日本京都大学生存圈研究所矢野浩之教授的研究室作研究员，在这期间，他与同事阿部贤太郎助教成功地以机械方式提取出了纤维素纳米纤维。

能木副教授的专业是研究树木的林产学，在学生时代就曾到印度尼西亚等地的热带雨林进行过实地考察。他正式开始研究纤维素纳米纤维是在2003年进入京都大学以后。