植物由来の新材料として話題の「セルロースナノファイバー（CNF）」。水面下で実用化に向けた開発が急ピッチで進んでいる。CNFが備える変幻自在の特性から、意外な機能を引き出す開発が行われているのも特徴の1つだ。これまで、CNFは単体では強度がそれほど高くないと言われてきた。強化材として樹脂に混ぜてCNF強化樹脂にするのはそのためだ。ところが、構造材として使える強度を持つ100％CNFで出来た歯車が登場した。
100％のセルロースナノファイバー（CNF）で強度を要する材料、すなわち構造材を造る開発を進めているのが、モリマシナリー（岡山県赤磐市）だ。実は、CNFは単体では強度が低く、構造材としては使えないというのがこれまでの「常識」だった。構造材としての開発の主流は、CNFを強化材に使うCNF強化樹脂となっている。この常識を覆すべく、同社が開発したのが100％CNFで造った歯車である（図1～3）。
100％CNF製の歯車は、直径が60mm程度で厚さが20mm、歯数は28。質量は60gと、鋼製歯車の350gと比べて、実に8割を超える軽量化を実現している（図4）。それでいて、高機能な樹脂であるエンジニアリングプラスチックを超えるスーパーエンジニアリングプラスチック（スーパーエンプラ）並みの特性を誇る。
具体的には、曲げ強さが114MPa（メガパスカル）で、剛性の指標となる曲げ弾性率は1万1042MPaだ。スーパーエンプラの代表格であるポリエーテルエーテルケトン（PEEK）と比べると、曲げ強さは3/4程度まで迫り、曲げ弾性率については2倍を超える。おまけに、表面硬度も高い。ショア硬さは80程度と、焼き入れを施したモリブデン鋼に匹敵する硬さだ。比重は1.5で、これもPEEKの1.3に近い。
