Интернациональная команда исследователей развивала новый биоразлагаемый материал, что более силен, чем сталь а также, чем dragline шелк паука. Результаты появляются в издании ACS Nano.“У этого нового материала кроме того имеется потенциал для биомедицины, поскольку целлюлоза не отклонена Вашим телом”.“Рентген разрешает нам разбирать подробную структуру нити, потому, что это формируется, и иерархия и материальная структура в супер сильном CNFs”, растолковал врач Штефан Рот DESY.
Врач Зодерберг и сотрудники начали с коммерчески дешёвых CNFs, каковые являются всего 2 – 5 нм в диаметре и 700 нм длиной.Ассамблея наноструктурированных волокон CNF.
Верхнее изображение: схематичный из двойного сосредотачивающего поток канала употребляется для собрания CNF; приостановка CNF введена по большей части потоке (светло-коричневый цвет), деионизированная вода (светло синий цвет) в первых кислоте и ножнах на уровне низкого pH (светло-зеленый цвет) во вторых потоках ножен; стрелки показывают направление потока; гидродинамические и электростатические сотрудничества в разных положениях на протяжении канала иллюстрированы схематично справа. Нижние изображения: изображение SEM (слева) поверхности волокна, где плотная волокнистая сеть с прекрасно сохранившейся анизотропной договоренностью возможно увидена; изображение SEM (справа) поперечного сечения волокна, показывая выровненные нановолоконца.
Шкалы равняются 3? m; во вставках 400 нм. Кредит изображения: Миттал и др., doi: 10.1021/acsnano.8b01084.
“Мы удачно передали неповторимые механические особенности CNFs к макроскопическому, легкому материалу, что имел возможность употребляться в качестве экологичной альтернативы для пластмассы в самолетах, машинах, мебели и других продуктах”, сообщил врач Даниэл Зодерберг, ученый из Королевского технологического университета KTH в Стокгольме, Швеция.Никакой клей либо каждый компонент не нужны, нановолокна планируют в тяжёлую нить, скрепляемую надмолекулярными силами между нановолокнами, к примеру электростатическими и силами Ван-дер-Ваальса.
“Мы сделали нити до 15? m толстый и пара метров в длине”.Нановолокна были приостановлены в воде и питались в мелкий канал, всего один 1 мм шириной и молотое в стали. Через две пары перпендикулярных притоков дополнительная деионизированная вода и вода с низким значением pH вошли в канал со сторон, сжав поток нановолокон совместно и ускорив его.Измерения продемонстрировали растяжимую жесткость 86 Гпа (gigapascals) для предела и материала прочности 1,57 Гпа.
Новый материал сделан из нановолокон целлюлозы (CNFs), значительных стандартных блоков другой жизни и древесины растения.Данный процесс, названный гидродинамическим сосредоточением, помог выровнять нановолокна в верном направлении, и их самоорганизации в прекрасно упакованную макроскопическую нить.Дабы оптимизировать процесс, исследователи применяли источник света рентгена ПЕТРА III в Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) в Германии.“Биооснованные CNFs, изготовленные тут, в 8 раз более твёрды и имеют преимущества выше, чем натуральные dragline волокна шелка паука”, сообщил врач Зодерберг.
“Если Вы ищете биоматериал, нет ничего полностью как он. И это кроме этого более очень сильно, чем сталь и каждый металл либо сплав, и стекловолокна и большая часть вторых синтетических материалов”.