日本东北大学的高奈秀匡教授与美国华盛顿大学共同开发了一种以源自植物的新材料——纤维素纳米纤维为主要原料的新型纤维。该纤维能保持高强度并具备导电性能的超细纤维，并且具有在吸收极少量的水时不再导电的特性。有望应用于不喜潮湿的精密仪器和检测汗液和呼气中所含水分的传感器，目标是投入实际应用。
图1 在纤维素纳米纤维中混入碳纳米管的纤维（供图：东北大学）
试制的纤维直径为20微米（微米为百万分之一米），据研究人员称，还可以进一步变细。
在纤维素纳米纤维中混合了50%左右的成为诺贝尔奖有力候选者的新型碳材料——碳纳米管。
为了使其具有导电性而进行了混合碳纳米管的研究，但由于存在强度降低等问题，难以投入实际应用。
图2 新型纤维的直径为微米级（供图：东北大学）
高奈教授等通过寻找新的制作方法解决了这一问题。具体方法是，分别将溶解的纤维素纳米纤维和碳纳米管的液体混合后倒入宽度为微米级的凹槽中。在这一过程中，施加200伏的电压。然后用盐酸和水压进行压固。这样就能形成碳纳米管和纤维素纳米纤维的朝向一致且相互缠结的纤维。
对制作的纤维的特性进行调查后证实，其具有导电性的同时，具备作为纤维素纳米纤维的高强度。
另外，还具有吸收水分后不再导电的性质。据研究人员解释，这是由于水分子进入纤维中的碳纳米管的间隙导致的。
利用这一特性，甚至可以检测到0.25微升（不足一滴）的极少量的水。高奈教授解释说，其灵敏度是传统水传感器的5倍以上。
高奈教授正在与华盛顿大学合作研究一款收集健康数据的可穿戴终端。这一想法是希望开发出能够检测皮肤表面汗液的设备。
另外，纤维素纳米纤维的直径极细，达到纳米（纳米为十亿分之一米）级别。新型纤维的粗细也可以设法自由改变。如果组装在微型机器中，预计也可应用于检测内部潮气等的传感器。
纤维素纳米纤维是一种源自植物的新材料，也吸引了企业的关注。6月，大王制纸株式会社宣布，将与东京大学、产业技术综合研究所、东北大学开始联合研究，旨在将其应用于半导体材料。随着高奈教授发现新的性能，研究开发预计将变得愈发活跃。
日文：博多响、《日经产业新闻》、2023/7/31
中文：JST客观日本编辑部
