Íme egy új szupererős anyag, ami egyesíti az alumínium szilárdságát a csont szívósságával
Az MIT által tervezett új biokompozit anyag állítólag olyan kemény, mint az alumínium, miközben ellenállóság tekintetében az emberi csonttal vetekedik.
MIT
A különleges anyag fő komponensei az úgynevezett cellulóz nanokristályok (CNC), amelyeket savas hidrolízis útján, a fák sejtfalát alkotó cellulózrostokból nyernek ki – olvasható az MIT beszámolójában.
A CNC-k nanoszinten jóval merevebbek és erősebbek, mint például a kevlár, ezért korábban úgy gondolták, hogy ha már ismert polimerekhez adják őket, akkor erősebbé tehetik velük a műanyagokat.
Sajnos a CNC-k hajlamosak voltak összecsomósodni, ráadásul csak gyenge kötéseket alkottak a polimer molekulákkal. John Hart professzor és munkatársai ezen problémák megoldására a kereskedelemben kapható CNC-por és egy szintetikus, folyékony polimer keverését célozták meg, így megalkottak egy gélt, ami ígéretes köztes terméknek bizonyult.
Ezután ultrahangos szondával feldarabolták az anyag belső szerkezetében kialakult csomókat, így lehetővé tették, hogy a nanokristályok szétszóródjanak a gélben, ezáltal erős kötéseket tudtak létrehozni.
A gél egy részét egy 3D nyomtató fúvókáján keresztül kipréselték, egy részét pedig formába öntötték. Miután a gél megszáradt és összezsugorodott, mindkét esetben a végeredmény egy 60-90 százalékban CNC-kből álló, kemény és masszív anyag lett.
Ezenkívül megállapították, hogy a kompozit tégla- és malterszerű mikroszerkezettel rendelkezik, ami hasonló ahhoz a felépítéshez, ami egyes puhatestűek kagylóhéjának belső részét szilárdsággal ruházza fel, ez pedig megakadályozza a repedések kialakulását.
Ha sikerrel zárulnak a biokompozittal kapcsolatos végső tesztelések, akkor elképzelhető, hogy a jövőben nagyobb tárgyak előállítására is felhasználhatják majd, lecsökkentve ezzel a gyártási költségeket.
