名古屋大学工学研究科助教上野智永成功研发密度比空气低 0.5 至 10 倍碳系超轻素材,只需加热便能漂浮空中,颠覆航空宇宙材料工程惯常认知。上野智永在 2024 年创办名古屋大学衍生初创公司「SoraMaterials」,将研究成果推向商业化。
热气球原理造就悬浮奇材
上野智永以碳纳米管(Carbon Nanotube, CNT)分散液经冷冻干燥制成这种超轻素材,内部呈海绵状并布满细小孔洞,密度远低于发泡塑胶十分之一至百分之一。素材内部空气加热后受热膨胀并排出,令整体密度低于周围空气,原理与热气球相同,足以在空中悬浮。最轻版本密度仅约每立方厘米 0.4 毫克,相当于空气密度一半,全球几乎找不到密度如此低多孔质材料。

多功能应用潜力庞大
这种超轻素材除了轻巧,亦可透过调整配方赋予断热、吸音及电磁波屏蔽等功能。
上野智永曾联同 Panasonic Industry、山形大学及秋田大学,与 JAXA 展开共同研究,开发出嵩密度仅为铝合金约 270 分之一超轻电磁波屏蔽素材。模拟数据显示,若以这种素材取代玻璃纤维用于小型飞机机身隔热层,可减轻逾 500 公斤重量,燃油效率亦可提升数个百分点。

航天机构及官方高度关注
JAXA 早于 2016 年已就轻量断热材料与上野智永展开合作研究。2026 年 4 月日本内阁府在国际广报事业中选用这款名为「SoramateX」素材,并在首相官邸官方 YouTube 频道公开相关影片,将其列为日本代表创新素材之一。SoraMaterials 计划最快于 2025 年度内建立样品供应体系,锁定飞机、太空船、无人机及飞行汽车等对零组件「轻量与高机能兼具」有高度需求领域。
研究员兼创业家双重身份
上野智永坦言单靠大学研究难以让成果走入社会,以企业形式推广才能让更多人认识。
上野智永在 2022 年先成立「株式会社上野技术研究所」,其后在 2024 年 4 月以事业转让形式创办 SoraMaterials,由研究室修毕生大里智树出任董事总裁,上野智永则担任 CTO(首席技术官)一职。公司创立短短两年间,已多次在创业比赛中获奖并获媒体广泛报道。