2013年07月08日08:12 來(lái)源：人民網(wǎng)-財(cái)經(jīng)頻道
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日本大阪大學(xué)產(chǎn)業(yè)科學(xué)研究所副教授能木雅也開發(fā)出了一種“透明紙”，該產(chǎn)品具有塑料薄膜及薄板玻璃等材料不具備的出色特性。能木副教授為了充分利用其特性，還開發(fā)出了又輕又薄、可折疊至很小的太陽(yáng)能電池。此項(xiàng)研究的最終目標(biāo)是確立可在該透明紙上設(shè)置最尖端電子部件的印刷電子技術(shù)，從而創(chuàng)造出既輕又柔軟的新一代電子元器件。
大阪大學(xué)產(chǎn)業(yè)科學(xué)研究所纖維素納米纖維材料研究領(lǐng)域副教授能木雅也和他制作的“透明紙”。
可與芳綸纖維匹敵的高“強(qiáng)度”
“雖然乍看起來(lái)像薄膜，但事實(shí)上卻是一張透明紙。如果單單是透明、材質(zhì)便宜，人們只會(huì)認(rèn)為‘這個(gè)東西很有意思’，但該透明紙卻具有塑料薄膜和薄板玻璃等材料不具備的出色特性�！�
能木雅也副教授在展示一張看起來(lái)沒(méi)有任何與眾不同之處的透明薄紙時(shí)，得意地這樣說(shuō)道。
這種透明紙利用“纖維素納米纖維”制成，纖維素納米纖維是一種直徑為15納米的纖維，是對(duì)普通的非透明紙材料纖維素進(jìn)行細(xì)化加工而成，粗細(xì)僅為原來(lái)的千分之一。
纖維直徑為納米級(jí)的纖維素納米纖維具有相當(dāng)高的“強(qiáng)度”，可媲美號(hào)稱最強(qiáng)合成纖維、用于防彈背心的芳綸纖維，還具備極低的“熱膨脹率”，可與高純度石英玻璃相匹敵。
能木副教授認(rèn)為，如果使用這種纖維素納米纖維制作透明紙，或許可應(yīng)用于“印刷電子”這一最尖端的電子領(lǐng)域。例如，能夠制造出可折疊至很小、方便搬運(yùn)、可在任何場(chǎng)所發(fā)電的太陽(yáng)能電池等實(shí)際產(chǎn)品。
印刷電子是指嘗試?yán)糜∷⒓夹g(shù)制造液晶顯示器、有機(jī)EL顯示器及太陽(yáng)能電池等電子元器件的電子技術(shù)。作為可實(shí)現(xiàn)節(jié)能及削減成本的技術(shù)而備受期待，目前已在部分領(lǐng)域開始應(yīng)用。
例如，制造半導(dǎo)體時(shí)，目前通常使用“光刻”這種方法。即以真空狀態(tài)，在500～800℃的高溫下將材料層疊在基板上，然后削除不要的部分。而如果使用印刷技術(shù)，就可在200℃左右的低溫下，只在基板所需的位置涂布材料。因此不會(huì)浪費(fèi)材料，還可節(jié)能、削減環(huán)境負(fù)荷以及降低成本。并且，如果基板使用較薄且可彎曲的材料，還可實(shí)現(xiàn)電子元器件的柔性化及輕量化。還易于實(shí)現(xiàn)大面積化。
普通紙與透明紙。（提供：能木副教授）
不過(guò)，難以直接使用原有的塑料薄膜。這是因?yàn)槠淠蜔釡囟鹊陀?00℃，而且熱膨脹率較高。以納米單位精密地印刷電子電路和元件時(shí)，如果熱膨脹率較高、伸縮幅度較大，進(jìn)行調(diào)整的難度就會(huì)相應(yīng)提高。
而透明紙的熱分解溫度與普通紙張一樣，約為230℃，比塑料要高，而且透明紙的熱膨脹率與石英玻璃相當(dāng)。因此透明紙可與現(xiàn)有玻璃基板一樣，放在生產(chǎn)線上進(jìn)行加工。并且，纖維素納米纖維之間能以極高的密度形成氫鍵，因此透明紙具有可與碳纖維強(qiáng)化塑料相匹敵的高“彈性模量”，也就是說(shuō)具有不易變形的特性。
總之，透明紙可以解決塑料薄膜存在的所有課題。并且與玻璃相比，又輕又薄，還不易碎。還可折疊成很小，方便攜帶。
關(guān)于透明紙的特點(diǎn)，能木副教授解釋說(shuō)：“就相當(dāng)于利用木材制作出了可折疊的薄板玻璃�！�
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