Новая супербумага прочнее чугуна!
Каким бы это удивительным не казалось, но «нанобумага» Ларса Берглунда (Lars Berglund) из стокгольмского Королевского института технологий (Swedish Royal Institute of Technology in Stockholm ) появилась благодаря ранее неизвестному качеству известного всем ещё со школьной скамьи вещества, из которого состоит лист обычной бумаги, — целлюлозы.
Молекулы целлюлозы являются основополагающим органическим строительным материалом на нашей планете.
Укрепляющие сети
В растениях молекулы целлюлозы связываются друг с другом, образуя волокно 20 нм диаметром (в 5000 раз тоньше человеческого волоса). Образованные волокна формируют прочные сети, укрепляющие стенки клеток.
Целлюлоза добывается из дерева для производства бумаги. Последнее время учёные использовали это вещество для изобретения новых пластиковых материалов. Однако они рассматривали целлюлозу лишь как дешёвый пломбировочный материал, не беря в расчёт его механические свойства.
Процесс превращение дерева в бумагу повреждает целлюлозные волокна, сильно сокращая их запас прочности.
Берглунд вместе со своими коллегами разработали более эффективный способ обработки, сохраняющий весь потенциал прочности волокон.
Больше чем железная прочность
В соответствии с новым техпроцессом обработки древесная масса расщепляется с помощью ферментов и затем идёт обработка механическим битером.
В результате в воде остаются неповреждённые целлюлозные волокна. После отвода воды волокна соединяются в сети, скреплённые водородными связями, формируя листы т.н. нанобумаги.
Механические испытания показали, что предел прочности новой бумаги составляет целых 214 (!) мегапаскалей, тогда как у железа — 130 МП, а у конструкционной стали — 250.
Предел прочности обычной бумаги составляет всего 1 МП.
Способность рассеивания давления
Секрет нанобумаги кроется не только в сохранении потенциала прочности целлюлозных волокон (толщина которых меньше чем у обычной в три раза, т.е. всего 10 микрометров в диаметре), но и в способе, которым образуются сети из этих волокон. Будучи крепко соединёнными, они сохраняют способности скольжения, тем самым рассеивая направленное на них усилие.
© Infuture.ru по материалам Newscientist.com.
Комментарии:
Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения
Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения.
e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее
e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого.
Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений
Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток.
Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба
Для архитектуры Саудовской Аравии 2023 год оказался просто невероятным. Сначала страна подтвердила, что строительство 170-километрового (105 миль) здания The Line будет продолжено, затем раскрыла планы строительства кубовидной башни, способной вместить 20 зданий Empire State Buildings.
«Квантовая суперхимия» впервые наблюдалась в лабораторных экспериментах
Ученые из Чикагского университета обнаружили первое свидетельство явления под названием «квантовая суперхимия». Давно предсказанный, но так и не подтвержденный, этот эффект может ускорить химические реакции, дать ученым больше контроля над ними и послужить основой для квантовых вычислений.
Умная ткань с покрытием из жидкого металла «заживает» при порезах и отталкивает бактерии
Наука продолжает развивать умные ткани, которые реагируют на изменения окружающей среды и предоставляют больше «услуг» своим владельцам.
Лазер обнаруживает и идентифицирует бактерий за считанные минуты
Чтобы увидеть, какой тип бактерий присутствуют в образце жидкости, необходимо выращивать бактериальные культуры в лаборатории в течение нескольких часов или даже дней. Новая лазерная техника работает всего за несколько минут.
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися
Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.
