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: Han blir vd för institutet

– 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.

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

Kungen fixade invigningen

Jätteinvesteringen är äntligen på plats.

Så ska gruvans vatten renas

Marknaden för Industri 4.0 växer snabbt

Peab bygger åt LKAB

Vd för Ahlstrom-Munksjö inte nöjd

"Vår lönsamhet för fjärde kvartalet i fjol var inte tillfredsställande."

Missbildad fisk vid LKAB

Nyhetsbrev

Storaffär inom flödesteknik

Arkiv

AI samarbete för pappersindustrin

Plast blir bränsle

Prisas för arbetsmiljön

Stabilt från Boliden

Dubblad vindkraft på fyra år

Energimyndigheten kräver tillbaka 16 miljoner

Nej till ny kolgruva

Gruvor får betala miljonbelopp i ökad dieselskatt

Första resultaten av nya reningsanläggningen

Stålföretaget vill ge besökaren något extra

Process Nordic fick en förhandsvisning.

Järnmalmspriset drar iväg efter olycka

OKG får fortsätta

De vill hitta innovationerna i skogen

Rockwell köper simuleringsföretag

EU har enats om gasledning

Kraftigt ökat elbehov för att klara klimatet

Samarbete gynnar flyget

Arvidsson ny vd för Nexam

150 miljoner för att sanera gruvan

Ny utbildning inom kärnkraft

Får 3 miljoner till energiforskning

SKF får ny Sverigechef

Rekordstor order för Brokk

Atlas Copco slår förväntningarna

Vill ha tjejer i gruvan

SCA vill flytta väg för ny pappersmaskin

Toppbetyg i hållbarhet

Renar arsenikhaltigt vatten

Patent för ljudteknik

Se alla Företagens egna nyheter

Cirkulära kontaktdon uppfyller senaste medicinska IEC 60601-1-krav

FANUC´s partner ACG kinna Automatic ställer ut på hemtextilmässa i Tyskland- med goda resultat

RS Components tecknar ett franchiseavtal med CTS för distribution av elektroniska komponenter

Säg hej till vår nya Cobot Cr-15iA på Industrimässorna

Kollaborativa robotar – här för att stanna

Beckhoff Automation och Knightec inleder samarbete kring Industri 4.0

Träffa Lindh Automation på industrimässorna Malmö 6-7 Februari

En gängad axel i olika utföranden låser ODU-MAC serien säkert och ergonomiskt

Elektropneumatisk tryckregulator för optimal kontroll

IndustriMässan i Småland - Kalmar 6-7 februari 2019

RS Components presenterar kraftfulla motordrivkretsanalysatorer med flera funktioner från Fluke

Säkerhet för människa och maskin

ProMesh - Unika Switchar frå Indu-Sol

Träffa AxFlow på Euro Expo Västerås 23-24 januari

SmartLight-indikeringsenhet för tydliga uppgifter från produktionen

RS Components presenterar ny version av baskortet Arduino Uno WiFi för IoT-projekt

God Jul & Gott Nytt År önskar JUMO

Universal koppling till IO-Link

RS Components presenterar vinnaren av DesignSparks designtävling "Summer of Sound"

Enkel och praktisk IO-Linklösning

Tryck din egen rörmärkning med nya Flo-Code Print!

Träffa JUMO på EUROEXPO mässan i Örebro, 28-29 november

Innovativ, kompakt SIL- och PL-lösning för temperatur

Velocity ett nytt sortiment av tryckluftdrivna membranpumpar från Wilden

Nyhet! Snabb och exakt flerfärgs märkmaskin med utskärning – SMS R1

Sänd till en kollega

0.138