Development of high thermal conductivity cellulose nanofiber

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21928
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 19:Fluid engineering, thermal engineering, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: SHIOMI Junichiro 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40451786)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 工藤 正樹 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (60634524)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: セルロースナノファイバー / フィラメント / 紡糸 / フォノンエンジニアリング

Outline of Final Research Achievements

We have developed cellulose nanofibril (CNF) materials with high thermal conductivity with the aim of increasing the added value of cellulose materials. Using the flow focusing method with appropriate salt and post process, we obtained a CNF filament with thermal conductivity exceeding 10W/mK. In addition, we have developed a continuous winding system by spooling CNF filaments.

Free Research Field

分子熱工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ナノセルロースの技術を森林産業の育成や低炭素社会の実現に繋げるためには、ナノセルロース材料の機能のさらなる多岐化および高付加価値化が必要であり、熱機能はその候補の１つである。一方で、放熱材としての研究はこれまで少なく、本研究による高い熱伝導率を有するCNFフィラメントの実現は、生分解性を有しフレキシブルな熱マネージメント新材料として、例えば電子デバイスの基板などへ応用が期待できる。