Papir sterkere enn jern

Framtidas bygninger kan kanskje lages delvis av papir. Forskere har laget et nanopapir som er sterkere enn støpejern. 

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

"Den råsterke materialstrukturen ut i svært høy oppløsning. Utgangspunktet er vanlig cellulose. Forskerne endret egenskapene til cellulosen, blant annet ved hjelp av forskjellige kjemikalier. Resultatet er nanofibre som kan brukes til å lage papir. Foto/rettigheter: American Chemical Society"
"Den råsterke materialstrukturen ut i svært høy oppløsning. Utgangspunktet er vanlig cellulose. Forskerne endret egenskapene til cellulosen, blant annet ved hjelp av forskjellige kjemikalier. Resultatet er nanofibre som kan brukes til å lage papir. Foto/rettigheter: American Chemical Society"

Nanoteknologi

Nye teknikker for syntese og bearbeiding, herunder flytting av og bygging med naturens byggesteiner (atomer, molekyler eller makromolekyler).

På denne måten designes funksjonelle materialer, komponenter og systemer med attraktive egenskaper og funksjoner.

Skalaen er utenkelig liten - på atom og molekylnivå. Området 0,1 til 100 nanometer (nm) spiller en avgjørende rolle.

1 nanometer = 1 milliarddel av 1 meter = 10-9 meter = 0,000000001 meter.

Nanoteknologi har lenge vært et buzzord, og mange spår intet mindre enn en materialrevolusjon i årene som kommer.

Svært forenklet handler nanoteknologi om å sette sammen atomer på andre måter enn naturen selv gjør.

Dermed åpnes det for at man kan lage materialer med helt nye egenskaper.

Overraskende

Når forskere i sine laboratorier får lov til å fikle på nanonivå, kan utfallet derfor bli høyst overraskende.

Eller hva annet skal man si om et papir med høyere strekkstyrke enn støpejern?

Forskere ved Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) i Stockholm, og en japansk kollega fra univeristetet i Kobe, står bak nyvinningen. Studien er publisert i Biomacromolecules, et av tidsskriftene som utgis av American Chemical Society.

Vanlig cellulose

Akkurat som et vanlig papir, er den råsterke utgaven bygd opp av cellulose fra vanlig trevirke.

Forskerne har laget nanofibre ved å behandle cellulosen på forskjellige måter, blant annet med visse typer enzymer og kjemikalier (polyphenol formaldehyde).

Tilbake sitter de med sub-mikroskopiske partikler, som de altså har brukt til å lage det de kaller cellulose nanopapir.

Bruk i bygningsbransjen?

For å sjekke strekkstyrken til det nye materialet, klargjorde forskerne remser som var 40 millimeter lange, og 60-80 mikrometer (en milliondel av en meter) tykke.

Papiret ble testet i en standard maskin for kontroll av materialstyrke, og testingen ble utført ved vanlig romtemperatur.

Den viste seg altså nanopapiret har en enda høyere strekkstyrke enn støpejern.

Forskerne ser nå for seg at materialet en dag kan bli benyttet i bygningsbransjen, blant annet som erstatning for cellulosebaserte komposittmaterialer som benyttes i dag.

Referanse:

Marielle Henriksson, et al. Cellulose Nanopaper Structures of High Toughness. Biomacromolecules, 9 (6), 1579–1585, 2008. 10.1021/bm800038n

Powered by Labrador CMS