Лента TH Новости Глобальные вызовы



Материал прочнее паутины

∴ 147

Мы привыкли к тому, что спрессованная паутина прочнее алмаза. Но есть и более интересный материал.

1539

Исследователи из Королевского технологического института KTH разработали новый биоматериал из древесных нановолокон, который превзошел прочность паутины.

Ранее (август 2017-го года) ученым Италии и Великобритании удалось модифицировать паутину, сделав её намного сильнее. Но в том случае ученые использовали различные виды пауков и углеродные нанотрубки или графен.

Дерево является одним из самых прочных природных материалов, но это не значит, что его нельзя улучшить. Недавно исследователи «уплотнили» материал, чтобы сделать так называемую «супер древесину», а предыдущие работы из команды KTH сделали древесные волокна такими же прочными, как сталь.

Ключем к подобным метаморфозам стали целлюлозные нанофибриллы (CNFs). Эти крошечные волокна собираются вместе, чтобы стенки клеток древесины были сильными и жесткими. Разобрав и собрав их по иному принципу, команда ученых получила столь необычный материал.

Исследователи использовали проточную методику сборки. Её суть заключается в том, что дистиллированная вода течет в крайне узких протоках, шириной всего лишь 1 мм. Течение помогает CNF выстраиваться в правильном направлении и самоорганизовываться в плотно упакованные пучки. Полученный материал является прочным, жестким, легким. Также, технологию легко масштабировать для практического использования. Кроме того, это самый прочный биоматериал, полученный на сегодня.

Созданные здесь бионические наноцеллюлозные волокна в восемь раз более прочные, чем натуральные шелковые паутины пауков-драглайнов. А это «золотой стандарт» прочности для биоматериалов. Удельная прочность нашего материала превосходит удельную прочность металлов, сплавов, керамики и стекловолокна.Даниэль Седерберг, соавтор исследования.

Команда измерила жесткость растяжения материала, что составила 86 гигапаскалей, а его предел прочности на разрыв составляет 1,57 гигапаскаля.

Исследователи говорят, что эта техника может быть использована для создания прочных, легких материалов для строительства самолетов, автомобилей, велосипедов, мебели. Или искусственных органов, как сердце, например.

Филипп Дончев