瑞典的一組研究人員開發了一種生物材料,稱為“超級木材”,他們認為比蜘蛛絲或任何已知的人造和天然生物材料。
天然蜘蛛絲被認為是最強的生物材料,實際上已受到旨在模仿其能力的許多實驗。
然而,瑞典KTH皇家技術學院的研究人員聲稱,其新創造的材料是天然蜘蛛絲纖維的八倍。他們稱之為超級木材的材料的強度也擊敗了金屬,合金,陶瓷甚至電子玻璃纖維的效力。
研究人員說,超級木材可能有助於各種醫療應用,因為它也與人體兼容。該材料也可以用於製造汽車,飛機和家具。
即使有眾多潛在的工業用途,超級木材也會因其生物降解性而對環境仍然無害。
納米技術的挑戰
該研究的對應作者丹尼爾·索德伯格(DanielSöderberg)解釋說,一個障礙之一納米技術材料是如何最大化納米級存在的基本組成。
為了給出上下文,納米技術是對物質的操縱,無論是在原子,分子和超分子水平上是否在原子上。納米級通常是通過納米測量測量的,納米尺寸為納米,從定義上講,納米級為1億米。
自然,或在這種情況下,樹木使用其最小的顆粒或纖維素納米纖維可以通過稱為生物合成的過程從水和二氧化碳產生木材沒有問題。隨著樹的生長,它以可控且有序的方式排列其納米纖維素。
製作“超級木”
為了產生材料,研究人員從事纖維素納米纖維或CNF(木材和其他植物的基本顆粒組成)的工作。具體而言,科學家模仿樹木將其纖維素納米纖維排列成幾乎完美的宏觀安排的過程。
他們能夠通過應用物理學如何控制組件的結構或在這種情況下為CNF的結構來重新創建佈置過程。他們設計了粒徑,相互作用,粒子的對齊,擴散,網絡形成和組裝,Söderberg在他們的研究中詳細闡述了出版雜誌美國化學學會。
“這裡製造的基於生物的納米纖維素纖維是八倍的較硬,其優勢高於天然拖線蜘蛛絲纖維,通常被認為是最強的基於生物的材料,”Söderberg重申。
團隊的下一步是找到如何加快製造過程的方法。具體來說,他們想找出如何加速纖維的製造並加速乾燥它們的過程。