ساخت الیافی سخت تر از فولاد!

محققان موسسه فناوری استکهلم موفق به ساخت الیاف سلولزی شده‌اند که سخت‌تر از فولاد بوده و مقاومتی همانند آلومینیوم از خود بروز می‌دهد.

 “فردریک لوندل”، یکی از محققان سوئیسی که در تحقیقات موسسه فناوری استکهلم شرکت داشته، در این رابطه می‌گوید:” ما موفق به ساخت الیاف سلولزی به سختی و مقاومت فولاد و آلومینیوم شده‌ایم.” آب ، مغذی نانو فیبرها در ابعاد کوچک سلولز دارای فرمول عمومی C6H10O5 است. سلولز، ساختار اولیه دیواره سلولی گیاهان را تشکیل می‌دهد. اما نانو سلولز، متشکل از فیبرهای سلولزی با ابعاد نانو است که از ده‌ها نانومتر تا چند میکرون ابعاد طولی دارند. فیبرهای الیاف همانند سدی نفوذناپذیر در برابر یون‌ها عمل می‌کنند. خصوصیات ظاهری و همین طور ترکیبات داخلی آن‌ها را می‌توان با اضافه کردن مواد افزودنی یا اعمال مختلف تغییر داد.

استفان راث، یکی از دیگر از محققان این پروژه می‌گوید: روند ساخت و تولید سلولزهای مستحکم را می‌توان این‌گونه توجیه کرد، فیبرهای نانو سلولز کوچک در محیط آبی قرار داده می‌شوند تا توسط آبپاش‌های کوچک صنعتی که دارای بخش‌های کوچکی بوده اما با فشار بالایی آب را به بیرون می‌زدند، تغذیه شوند. در اثر شتاب و فشاری که توسط جت آب‌ها به فیبرها وارد می‌شود، آنها کم و بیش با این جریان آبی ارتباط برقرار می‌کنند. سپس بعد از مدت زمان مناسبی، نمک را به فیبرها اضافه می‌کنیم. نمک علاوه بر این که به فیبرها اجازه می‌دهد تا به یکدیگر متصل شوند، استحکام رشته‌های سلولزی را نیز در پی دارد. سپس محصول جدید را در معرض هوا قرار داده تا پس از خشک شدن آب و نمک، فیبرها با یکدیگر پیوند هیدروژنی مستحکمی برقرار کنند.

استحکام محصول جدید در نحوه چینش و اتصال آن‌ها به یکدیگر است زیرا انعطاف‌پذیری آنها را افزایش داده و فشار ناشی از کشش و نیروهای وارده را نیز کاهش می‌دهد. اما با این حال، این تحقیقات نیازمند بررسی‌های بیشتری است زیرا رشته‌های سلولزی به روش جدید دارای طول و همینطور ابعاد کوتاهی هستند. اما محققان امیدوارند تا با تکمیل تحقیقات بتوانند از این فناوری جدید در ساخت پره‌های توربین بادی نیز بهره ببرند. نتایج این تحقیق با عنوان “ساخت سلولزی با استحکام بیولوژیکی” در نشریه “نیچر کامیونیکشن” به چاپ رسیده است.