重量只有鐵的20%,但強(qiáng)度高達(dá)鐵5倍的新材料CNF(Celluouse Nanofibers),由于日本政府打算利用2020年?yáng)|京奧運(yùn)的機(jī)會(huì),積極推銷(xiāo),在運(yùn)動(dòng)用品市場(chǎng)上被視為是取代碳纖維材料的優(yōu)良材料,將可能突破現(xiàn)有的發(fā)展瓶頸。
CNF屬于納米纖維(Nanocellulose)材料之一,由多種纖維或塑膠物質(zhì)輾碎成納米粒子后均勻混合,不僅兼顧特定纖維低重量高強(qiáng)度的特性,同時(shí)還有與塑膠類(lèi)似的加工性,可使用塑膠射出成形的工法制作,不僅比碳纖維容易制成更多種復(fù)雜造型產(chǎn)品,也不需要碳纖維的復(fù)雜編織程序,有望壓低制造成本。
現(xiàn)在積極推動(dòng)相關(guān)研發(fā)的是日本經(jīng)產(chǎn)省所屬研發(fā)機(jī)構(gòu)產(chǎn)業(yè)技術(shù)總合研究所(AIST),由于CNF使用的纖維來(lái)源是植物纖維,不管是廢木材還是稻稈稻殼,都可回收利用,除有利于制造業(yè)與材料業(yè)外,也可促進(jìn)農(nóng)業(yè)林業(yè)發(fā)展。
而在實(shí)用產(chǎn)品方面,CNF韌性強(qiáng)而重量輕,長(zhǎng)跑選手表示要提高成績(jī)運(yùn)動(dòng)鞋越輕越好,即使只減低1公克重量也有價(jià)值,現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)總合研究所制成的鞋底,重量比同類(lèi)鞋底減輕10%而且更耐磨,已供應(yīng)相關(guān)工廠作為作業(yè)鞋的鞋底,進(jìn)行可靠性測(cè)試。
雖然碳纖維材料鞋底也有類(lèi)似的作用,但碳纖維要與其他材料加工成鞋子時(shí),需要復(fù)雜的工法與全新設(shè)備,CNF可以直接用現(xiàn)有塑膠鞋底的射出成形機(jī)制作;而且CNF還可以用在塑膠手套或橡膠輪胎上,甚至連化妝品或油漆都可應(yīng)用,市場(chǎng)范圍遠(yuǎn)非碳纖維所能及。
不過(guò)現(xiàn)在CNF材料還有若干問(wèn)題要克服,因?yàn)橛H水性植物纖維與不親水的塑膠材料要均勻混合難度不小,現(xiàn)行做法需要一定程度的加溫,即使纖維材料與塑膠材料便宜但耗電量相當(dāng)高,使得CNF仍被歸類(lèi)于高價(jià)材料。
解決生產(chǎn)成本問(wèn)題的最佳方法是擴(kuò)大市場(chǎng)需求,借由大量生產(chǎn)壓低成本,因此產(chǎn)業(yè)技術(shù)總合研究所編組了176家公司組成的納米纖維論壇,并以東京奧運(yùn)的運(yùn)動(dòng)器材訂單為目標(biāo),希望廠商為此進(jìn)行設(shè)備投資增大產(chǎn)能以量制價(jià),以利CNF材料降價(jià)上市。