炭素繊維を用いた炭素繊維強化樹脂複合材料は３次元造形やより小さな製品にも適用されてきており、炭素繊維の構造や力学特性における異方性を理解することは、炭素繊維強化樹脂複合材料を製品に適用する上でも重要な基礎情報となっている。NIMSでは走査型・透過型電子顕微鏡、X線回折、ラマン分光を用いて分析し、炭素繊維の構造を評価している。原子間力顕微鏡、X線光電子分光を用いて分析し、炭素繊維の表面構造を評価している。本研究により、炭素繊維の表面・構造の異方性が明らかとなる。また、試験片間距離の異なる炭素繊維の引張特性を強度バラツキを含めて評価し、構造、剛性、強度および強度バラツキについて詳細している、試験片間距離の異なる炭素繊維の曲げ特性、横圧縮特性、角度の異なるナノインデンテーション特性から、弾性率の異方性を明らかにしている。集束イオンビームを用いた炭素繊維への長さの異なる切欠きの導入と引張試験から、炭素繊維のき裂進展特性や破壊じん性値を明らかにしている。本研究により、炭素繊維の力学的性質の異方性が明らかとなる。さらに、両研究成果より、炭素繊維の表面、構造、力学的性質の関連性が明確となる。新たな樹脂の開発、炭素繊維と樹脂の界面力学特性評価、炭素繊維強化樹脂複合材料の構造や力学特性および異方性の評価も実施しており、より精密で高度な新たな炭素繊維強化樹脂複合材料の実現を目指している。