Бумажные пакеты для продуктов, которые могут держать пару литров молока без разрыва? Это может не быть через чур на большом растоянии благодаря формированию «наногазеты», которая более тверда, чем чугун.
Материал – сделанный из наноразмерных бакенбард клетчатки – также легче, чем стандартная бумага и мог обеспечить крепкие леса для органов тканей и роста замены.Стандартная бумага сделана из клетчатки, кристаллического полимера глюкозы, это – главный компонент стен растительной клетки. На наноразмерном уровне клетчатка возможно очень сильной с отдельными волокнами, способными к противостоянию большему количеству напряжения, чем стекловолокна либо металлический провод.
Но бумажная обработка генерирует довольно громадные микроволокна клетчатки, пронизанные недостатками, которые могут ломаться обособленно под напряжением. Это оставляет большая часть векселей с пределом прочности, достигающим наибольшего уровня примерно в 30 megapascals (MPa), говорит кожный покров Берглунд, легкий специалист по разработке структур в Королевском Технологическом университете в Стокгольме, Швеция.
Для ужесточения бумаги Берглунд и его сотрудники сохранили волокна клетчатки мелкими. Они сделали это методом разрушения древесной массы в воде с комбинацией ферментов и механически избиения его потом.
Результат: нановолокна без недостатка, примерно в 1000 раз меньшие, чем обычные волокна клетчатки. Как последний шаг, исследователи разглядывали собственные нановолокна с carboxymethanol, покрывшим волокна в карбоксильных группах. Эти группы с готовностью создают водородные связи, помогшие волокнам установить тяжёлые контакты между собой, потом усилив материал. Конечным достигнутым результатом – изданный в текущей проблеме Биомакромолекул – была газета с пределом прочности 214 МПа, на большом растоянии выше 130 МПа предыдущего учёта и чугуна 103 МПа для газеты большой прочности.
В дополнение к улучшению изделий из бумаги конкретно, новые нановолокна клетчатки имели возможность оказать помощь создать укрепленные пластмассовые соединения, более недорогие, чем укрепленные углеволокнами, исследователи говорят.Новая нанобумага «достаточно занимательна», говорит Майк Уолкотт, эксперт и материаловед по волокну клетчатки в Университете штата Вашингтон в Пульмановском спальном вагоне. В дополнение к созданию более прочной бумаги нанобумага имеет громадные поры между волокнами, которые должны также упростить и более недорогой для сушки, так снизив цена любого конечного продукта, говорит он.
И в силу того, что клетчатка есть самым богатым органическим соединением на планете, нанобумага имеет потенциал, чтобы быть более недорогой, чем более – экзотические, дорого создаваемые наноматериалы, такие как углеродные нанотрубки, говорит Джон Симонсен, физический химик и нанокристаллический специалист по клетчатке в Университете штата Орегон в Корваллисе.