23948sdkhjf

Har skapat världens starkaste biomaterial - överträffar allt

| Av Magnus Lilienström | Tipsa redaktionen

Forskare vid KTH, University of Michigan i USA och DESY i Tyskland har producerat ett biobaserat material som överträffar styrkan hos alla kända konkurrenter. Det gäller så väl tillverkade som naturliga biobaserade material, inklusive spindeltråd som allmänt anses representera naturens starkaste material.

En av de stora utmaningarna vid skapande av användbara material från nanometerstora komponenter som till exempel kolnanorör, är att sammanfoga dessa så att nanokomponenternas överlägsna egenskaper återspeglas i den slutliga produkten. Nanofibrillär cellulosa (CNF), naturens byggsten som ger styrka och stabilitet för träd och växter, är en biobaserad naturligt förekommande nanofiber med extrema mekaniska egenskaper.

Läs också: Forskare hos Stora Enso

Forskargruppen har lyckats sätta ihop ett användbart material som nyttjar de extrema mekaniska egenskaperna hos CNF och som kan användas för framställning av framtida biobaserade lättviktsmaterial för användning i flygplan, bilar, möbler och andra produkter.

– De biobaserade fibrer eller filament som vi tillverkar från CNF är åtta gånger styvare och starkare än den spindeltråd som allmänt anses vara det starkaste biobaserade materialet. Förutom att slå alla biobaserade material överstiger de specifika egenskaperna i styrka eller styvhet de flesta metaller, legeringar, keramik och glasfibrer men är även i paritet med kevlar, säger Daniel Söderberg, forskare vid KTH.

Studien är publicerad i tidningen American Chemical Society (ACS Nano) och beskriver forskarnas metod att efterlikna naturens förmåga att ordna nanofibrer i en nästan perfekt struktur.

Forskningsframstegen springer ur en ökad förståelse för hur fysiken kontrollerar struktureringen av komponenter på nanometernivå, såsom CNF. Denna förståelse har kombinerats med en relativt enkel process där man låter nanofibrer omgärdade av vatten flöda i en millimeterbred kanal. Genom att ansluta två ytterligare flöden vinkelrätt mot flödesriktningen i två steg, först vatten och sedan vatten med lågt pH, ger resultatet att nanofibrerna orienteras i flödets riktning (längs den fiber som spinns). De låses sedan fast genom att interaktionerna mellan nanofiberna styrs. Detta ger en välorganiserad struktur av nanofibrer som sedan kan torkas.

Läs också: De ska lösa vindkraftens utmaningar på ett dygn

– Detta forskningsresultat har åstadkommits genom att vi utvecklat en förståelse som gör att vi kan kontrollera de grundläggande parametrar som är nödvändiga för perfekt nanostrukturering, såsom partikelstorlek, interaktioner, orientering, diffusion, nätverksbildning och dynamik, säger Daniel Söderberg.

Han tillägger att studien även öppnar möjligheten för att utveckla material från andra typer av nanofibrer där den strukturella kontrollen kan tillåta framställandet av användbara material med avancerad funktionalitet och goda mekaniska egenskaper. Processen kan därmed också användas för att kontrollera framställningen av komponenter från kolnanorör och andra nanofibrer.

Det framställda biobaserade materialet har en dragstyvhet på 86 gigapascal (GPa) och draghållfasthet på 1,57 GPa.



Håll dig uppdaterad med Process Nordic
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.


Skriv din kommentar
Inläggen nedan modereras inte i förväg och omfattas därmed inte av webbplatsens utgivningsbevis.
Startsidan just nu

Process återvinner allt - två anläggningar byggs

Säl i kärnkraftsdamm

Spindeln chanslös mot cellulosa

Cementa avvecklar i Degerhamn

Skärpta miljökrav gör att Cementa diskuterar nedläggning av cementtillverkningen i Degerhamn redan 2019.

Vill producera 75 000 ton bly

Boliden Bergsöe vill växa kraftigt

Bättre än väntat för gruva

Nyhetsbrev

Nyhetsbrevet skickas ut två gånger i veckan.

Se det senaste nyhetsbrevet. Annonsera i nyhetsbrevet

Tappade 600 kg från 100 meters höjd

Arkiv
Plus

Slipp jobbet inne i värmepannan

VR-teknik kan ge helt nya möjligheter för underhåll av värmepannor med bättre arbetsmiljö, högre säkerhet och lägre kostnader.

Sverige lyfter automation på Hannovermässan

Sverige har blivit utsett till partnerland till Hannovermässan nästa år. Det kommer innebära att Sverige satsar extra på mässan bland annat med en paviljong med svensk industri generellt men även en paviljong med fokus på automation.

Norge hittar ny olja

Sämre än väntat för Billerud Korsnäs

Billerud Korsnäs missade målet i sin rapport för tredje kvartalet, men vd Petra Einarsson förutspår stark efterfrågan resten av året.

Simulerings-vd:n lockar gruvindustrin

Prisad innovation

Förpackningsföretaget optimerar kundernas processer

Kuka öppnar ett Tech Center i Göteborg

En hemvändare från den amerikanska verksamheten blir ansvarig för enheten.

Så var mässan

Scanautomatic och ProcessTeknik är nu över för i år.

Stopp för oljan

Världens största klipp

Rödbeta blir energi

Orkla Foods skeppar restavfall till Eslövs nya biogasanläggning.

Mässa lockade tjejer

Mässan Scanautomatic och Processteknik höll speciellt evenemang för unga tjejer.

Döda och instängda efter gruvras

Paus i fabriken

Vässar 3D skrivare till det yttersta

Forskare från Danmarks Tekniska Universitet, DTU, vill få ut än bättre produkter från skrivarna.

SKF levererar till BillerudKorsnäs

ABB får order på 180 miljoner kronor

Hon blir ny direktör inom Boliden

Rost stoppar pelletsverk

Torka stänger pappersbruk

Vattenfall når miljömål i förtid

Tar värmeväxlarorder

Han blir SSAB:s nya divisionschef

Brand överhängande vid oljeläckage

Däcket som står pall i gruvan

Han blir chef för Metsä Board Husum

De ska hitta framtidens stål-id

AR och VR blir snart vardagsmat

Se alla Företagens egna nyheter

Träffa JUMO på EUROEXPO mässan i Växjö, 17-18 oktober

RS Components presenterar distributionsavtal för industriella produkter från Control Techniques

RS Components lanserar system med IP67-klassade 1,80 mm kabel-till-kabel-kontakter från Molex

RS Components lanserar det första industriella PLCnext-styrsystemet

RS Components erbjuder innovativ vakuumformare av skrivbordsmodell från uppstartsföretaget Mayku

Besök JUMO på Scanautomatik / Processteknik mässan i Göteborg, 9-11 oktober

Anmäl dig till höstens webinar

RS Components fokuserar på innovation och inspiration på electronica 2018

RS Components lanserar podcasten History Makers

Scanautomatic 2018

Nivåvakt och kontinuerlig nivåmätare- JUMO NESOS

Besök JUMO på VA-mässan i Jönköping, 25-27 september

RS Components utökar sortimentet med pneumatiska RS Pro-enheter

AxFlow ställer ut på VA-mässan 25-27september 2018

RS Components presenterar industriella videoskop för inspektion av utrustning

IO-Link-konverter för RS232-apparater

AxFlow AB och Pichano Husum AB ingår samarbetsavtal för Nash pumpservice i Sverige

Industrikamera

Skyddslock för inbyggda givare

IoT-utvecklingssats från RS Components är klar att anslutas till avancerad molntjänstplattform

RS Components lagerför nu den senaste versionen av HARTING PushPull-kontakt...

Mer ljusintensitet även med diffust ljus

RS Components presenterar branschens första IP54-klassade IIoT-utvecklingss...

Träffa AxFlow på Euro Expo Umeå 29-30 Augusti 2018

PB-Qone - Unikt Profibus instrument.

Sänd till en kollega

0.217