Allmän

Forskare utvecklar nytt biobaserat material som är starkare än spindelsilke

Forskare utvecklar nytt biobaserat material som är starkare än spindelsilke


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

En ny studie, publicerad i tidskriften American Chemical Society (ACS Nano), avslöjar ett nytt biobaserat material genererat av forskare vid KTH Royal Institute of Technology i Stockholm, Sverige, som är starkare än alla nuvarande biobaserade material inklusive trä och spindelsilke. Materialet skapades med en ny metod som återskapar naturens förmåga att ordna cellulosananofibrer i makroskala arrangemang.

Bioinspirerad montering

I naturen har nanoskala byggstenar för vissa material unika mekaniska egenskaper orsakade av en felfri molekylär struktur. Men hittills har det alltid varit problematiskt att återskapa dessa mekaniska egenskaper för makroskopiska material eftersom det kräver att dessa byggstenar arrangeras i lämpliga multiskalemönster samtidigt som man hanterar de defekter som uppstår i dessa större skalor.

"På senare tid har forskare letat efter idéer om att efterlikna naturmaterials arkitektur baserat på tekniska designprinciper, vanligtvis kallad" bioinspirerad montering. .

I denna studie arbetade KTH-forskare med cellulosananofibrer (CNF), byggstenarna för växter, för att övervinna dessa problem. Forskarna valde CNF eftersom de är ett av naturens vanligaste strukturella element och har stor mekanisk styvhet och styrka.

Imponerande styrka och styvhet

Resultatet var skapandet av större men ändå lätta material som också uppvisade imponerande styrka och styvhet. "De biobaserade nanocellulosafibrerna som tillverkas här är 8 gånger styvare och har styrkor högre än naturliga draglinespindelfibrer, allmänt ansedda som det starkaste biobaserade materialet", säger motsvarande författare Daniel Söderberg, forskare vid KTH Royal Institute of Technology .

"Den specifika styrkan är högre än metaller, legeringar, keramik och E-glasfibrer."

"Den specifika styrkan överstiger den för metaller, legeringar, keramik och E-glasfibrer," tillade Söderberg.

Det nya materialet är resultatet av en komplex process som ser nanofibrer suspenderade i vatten i en 1 mm bred kanal mald i rostfritt stål medan deras flöde övervakas.

Flöden av avjoniserat vatten och lågt pH-vatten används sedan för att rikta nanofibrerna i rätt riktning så att de supramolekylära interaktionerna mellan CNF ordnar sig i rätt tillstånd. "Här rapporterar vi den flödesassisterade organisationen av CNF i makroskala fibrer med nästan perfekt enkelriktad inriktning", säger studien.

Detta nya lätta högpresterande material är också miljövänligt, energieffektivt och kommer från hållbara förnybara resurser. Framtida applikationer för biomaterialet kan sträcka sig från produktion av bilar och flygplan till möbler och andra produkter.

"Denna upptäckt är möjlig genom att förstå och kontrollera de viktigaste grundläggande parametrarna som är viktiga för perfekt nanostrukturering, såsom partikelstorlek, interaktioner, inriktning, diffusion, nätverksbildning och montering", avslutade Söderberg.

Även om den är revolutionerande är denna upptäckt inte helt ny. Variationer av CNF har använts sedan 2015 vid tillverkning av produkter som engångsblöjor, kulspetsbläck, ljudhögtalare och till och med toalettrengöring.


Titta på videon: Världens 12 bästa länder att bo i (Juli 2022).


Kommentarer:

  1. Yozshujin

    Jag är ledsen, men jag tror att du har fel. Låt oss diskutera. Maila mig på PM, vi kommer att prata.

  2. Lusala

    den dåliga smaken som detta

  3. Narcissus

    Ledsen för att ha stört ... men det här ämnet är väldigt nära mig. Jag kan hjälpa till med svaret.

  4. Fearchar

    Anyone can be

  5. Rob

    Du begår ett fel. Jag kan bevisa det. Skriv till mig i PM, vi kommer att diskutera.

  6. Cinwell

    Jag är begränsad, jag ber om ursäkt, men enligt min mening är detta ämne redan föråldrat.

  7. Vojora

    I det är något. Thank you for help in this question, now I will not admit such error.

  8. Tantalus

    Jag undrar om det skulle vara mer detaljerat



Skriv ett meddelande