土の中で分解する紙で作ったIoT機器、大阪大学の春日貴章氏らの研究グループが開発：「紙と金属、石ころで作った」

　セルロースナノファイバーは、木材などを原料とする非常に細い繊維。水に溶かした（※注）分散液を乾燥させると、セルロースナノファイバーが隙間なく積み重なって、光を散乱させないナノペーパーができる。

※編集注：セルロースは水に溶けないので、正確には水に「分散」させた分散液

　ナノペーパーは透明で、熱を加えてもガラス並みに伸び縮みせず、表面が平滑だという特性を持つ。この特性は電子回路の基板として優れており、紙本来の軽さと柔軟性、生分解性も併せ持っている。こうしたナノペーパーの特性を生かして、能木氏らの研究グループでは、これまでナノペーパーを基板として用いたペーパーメモリやペーパートランジスタなどを開発してきた。

　ただし、メモリやトランジスタといった電子部品にとどまらず、機器を、紙の良さである生分解性を損なわずに構成するには、紙の電子部品同士を組み合わせて回路を作る必要がある。

　そこで春日氏らの研究グループは今回、ナノペーパーをコンデンサーの誘電層として評価した。するとナノペーパーは、PET（ポリエチレンテレフタラート）やポリイミドなどの一般的なポリマー材料と比べて3倍以上の性能と、優れた積層性を備えることが分かった。さらに、ナノペーパーを誘電層に使用すると、湿度に応じてコンデンサーの性能が変化することが分かった。つまり、湿度センサーとして応用できる。

　そこで、印刷／塗布プロセスのみによって、コイルと抵抗、ナノペーパーコンデンサーをナノペーパー基板上に実装したところ、湿度の変化に応じて無線信号が変化するナノペーパーIoT機器を作製できた。