Vihreä vaihtoehto hiilinanoputkille

13.01.2014

purdue-zavattieri-cellulose-250-t.jpgSamat pienet selluloosakiteet, jotka antavat puille ja kasveille niiden lujuuden, keveyden ja joustavuuden, on nyt osoitettu olevan jopa teräksen vahvuista.

Tällaisia nanokiteitä voitaisiin käyttää luomaan uuden luokan biomateriaaleja erilaisille sovelluksille, esimerkiksi tukemaan erilaisia rakennemateriaaleja.

Tarkat selluloosan atomirakenteeseen perustuvat mallilaskelmat osoittavat kiteiden lujuudeksi eri suunnissa noin 20 - 200 gigapascalia. Tutkijoiden käyttämän mallintamisen avulla saattoi myös ymmärtää ja ennustaa paitsi yksittäisten kiteiden käyttäytymistä, niiden välisiä vuorovaikutuksia ja niiden vuorovaikutuksia muiden materiaalien kanssa

"Nämä ovat tärkeitä tietoja suunniteltaessa uusia selluloosapohjaisia aineita kun mietitään niille erilaisia sovelluksia, jotka vaihtelevat elektroniikasta ja lääkinnällisten laitteiden kautta rakenteellisiin komponentteihin auto-, rakennus- ja ilmailuteollisuudessa." toteaa apulaisprofessori Pablo D. Zavattieri Purduen yliopiston tiedotteessa.

Selluloosan nanokiteet edustavat potentiaalista vihreää vaihtoehtoa hiilinanoputkille materiaalien lujittamisessa. Sovelluksina voisivat olla biohajoavat muovipussit, tekstiilit ja suodattimet, joustavat paristot, jotka on valmistettu sähköä johtavasta paperista, läpinäkyvät joustavat näytöt elektroniikkalaitteille ja uudenlaiset ​​anturit sekä jopa tietokoneen muistit.

Selluloosakiteitä voidaan käsitellä teollisessa mittakaavassa ja edullisesti muihin materiaaleihin verrattuna. Tällaisen biomateriaalien valmistus voisi olla luonnollinen jatke paperi- ja biopolttoaineiden aloilla, käyttäen jo vakiintunutta tekniikkaa.

Zavattieri aikoo laajentaa tutkimustaan alfa-kitiinin ominaisuuksiin. Sitä löytyy hummerien, rapujen, nilviäisien ja hyönteisten kuorista ja sillä näyttäisi olevan samanlaisia ​​mekaanisia ominaisuuksia kuten selluloosalla.
17.09.2020Aurinkokennoille kaksi kerrosta on parempi kuin yksi
16.09.2020Läpi sumun ja heinäsirkkaparven
15.09.2020Fononilaser
14.09.2020Transistoreita jäähdyttäen ja pinoten
11.09.2020Kubitteja kiertäen ja kaartaen
10.09.2020Tarkempia mittauksia mutkan kautta
09.09.2020Nopeampi ja tehokkaampi energian varastointi
08.09.2020Kvanttiläpimurto turvallisemmalle tietoliikenteelle
07.09.2020Tarkkuutta tekoälyyn
04.09.2020Mikroelektroniset robotit liikkeelle laserilla

Siirry arkistoon »