Amikor a fa erősebb, mint az acél!

Nanotechnológia: A világ új slágeranyaga a gallyakból is előállítható kristályos cellulóz
A New Scientist múlt heti számában ismertetett világújdonságnak számító csodaanyag könnyű, erős, ráadásul vezeti az áramot. És a fa, amiből előállítható, szinte bárhol megtalálható a környezetünkben.

A feldolgozott fapépből előállított nanokristályos cellulózt (NCC) a japán székhelyű Pioneer Electronics a rugalmas elektronikus kijelzők következő generációjában használja, míg az IBM számítógép alkatrészeinek gyártásánál alkalmazza. Az új, szuperanyag iránt még az amerikai hadsereg is érdeklődik, könnyű páncélöltözet és golyóálló üveg előállításában szeretnék felhasználni.

Számítások szerint az autóiparban hamarosan ebből az anyagból állítják majd elő a korábban fémből és műanyagból készült alkatrészeket, de már a közeljövőben elavult anyaggá válnak a nanoorganikus műanyagok is. A szorosan illeszkedő tűalakú kristályokból álló, átlátszó NCC körüli óriási felhajtás annak köszönhető, hogy, az új szuperanyag szilárdság/tömeg aránya nyolc-
szorosa a rozsdamentes acélénak. Mi több, hihetetlenül olcsó. Az NCC előállítása „tisztított” fából indul ki, ami azt jelenti, hogy a faanyagból eltávolítják természetes összetevőit, a lignint és a hemicellulózt.

Ezt követően a faanyagot péppé aprítják, savban hidrolizálják a szennyeződések eltávolítása végett, majd szeparálják és kristályos formában koncentrálják, hogy olyan sűrű pasztát kapjanak, amiből aztán lemez vagy nanorostszálak állíthatók elő. A különböző alakúvá és méretűvé alakítható végtermék kemény, sűrű és szilárd. Fagyasztva szárítás után pillekönnyű és jó szigetelő. Az NCC-termelés felfuttatásához idén júliusban nyitották meg a wisconsini Madisonban Amerika első NCC-gyárát, mely a becslés szerint 2020-ra 600 milliárdos iparágat jelent majd.

A US Forest Service tulajdonában álló gyár kétféle, kristályos és szálas NCC-t fog gyártani. Az amerikai gyár egyébként a világ második, cellulózalapú nanoanyag-előállító üzeme. A jóval nagyobb CelluForce-t 2011-ben nyitották meg a kanadai Montrealban, mely jelenleg naponta 1 tonna NCC-t gyárt. Jeff Youngblood, az amerikai Purdue Egyetem NanoForestry Intézete munkatársa szerint az a legszebb az NCC-ben, hogy hatalmas mennyiségben áll a rendelkezésünkre, és még csak nem is kell teljes fákat kivágni az előállításához.

Mivel a nanocellulóz mind össze 200 nanométer hosszúságú, ágakból, gallyakból de akár fűrészporból is előállítható. Gyakorlatilag hulladékból készíthető arany. Theodore Wegner, az amerikai üzem igazgatóhelyettese szerint néhány éven belül pár dollárért lehet majd 1 kg NCC-t kapni.

Az NCC-ben rejlő lehetőségek megfejtése azért tartott ennyi ideig, mert csak a legutóbbi évtizedben állt rendelkezésre megfelelő technológia az anyag tulajdonságainak a feltárásához. További jó hír, hogy az emberi testre nézve a cellulóz biztonságos anyag, így az NCC feldolgozása jóval veszélytelenebb, mint a szervetlen összetevőké. Legrosszabb esetben megvághatjuk vele az ujjunkat, mint egy papírlap szélével.

forrás

Érdekes volt amit olvastál? Csatlakozz közösségünkhöz!

Véleményed van? Ide írd be: