Древесная масса - новый чудо-материал

Самый сенсационный новый материал может похвастаться легкостью, прочностью, и плюс к этому проводит электричество. И, как ни удивительно, он известен уже давно.

Нанокристаллическая целлюлоза, которая является продуктом переработки древесной массы, получила известность как новейший чудо-материл. Компания Pioneer Electronics из Японии, применяет его в производстве нового поколения гибких электронных дисплеев, а IBM в производстве компьютерных компонентов. Даже армия США не упустила новый материал из внимания, применяя его в создании легких бронежилетов и бронестекла.

Первая фабрика по производству нанокристаллической целлюлозы (НКЦ) открылась в США 26 июля этого года в Мэдисоне. По оценке Национального научного фонда США, эта индустрия к 2020 году достигнет размаха в 600 миллиардов долларов.

Так в чем же преимущества этого материала? Он не только прозрачен, но и обладает шестикратной прочностью на разрыв по сравнению с нержавеющей сталью, благодаря плотно упакованным иглоподобным микроскопическим кристаллам. Более того, он невероятно дешев.

"Это природная, возобновляемая версия углеродных нанотрубок, за малую долю их цены", - сказал Джефф Янгблад из NanoForestry Institute.

Фабрика стоимостью в $1,7 миллионов, которой владеет Лесное управление США, будет производить два типа НКЦ: кристаллическую и волоконную.

Производство НКЦ начинается с очищенного дерева, из которого удалены такие компоненты как лигнин и гемицеллюлоза. Полученный материал перемалывают в однородную массу и гидролизируют для удаления примесей, после чего формируются в виде кристаллов в густую пасту, которая может быть нанесена на поверхности или переработана в стеклопряжу, которая образует нановолоконца. Они обладают твердостью, плотностью и крепостью, и могут принимать различные формы и размеры. После лиофилизации (охлаждения и высушивания), этот материал становится прекрасным абсорбентом и изолятором, легким по весу.

"Красота исходного материала в том, что его много и его не надо искусственно производить", - сказал Янглбад. "Нам даже не нужно использовать деревья целиком: длина наноцеллюлозы всего 2 нанометра. При необходимости, мы можем использовать щепки и ветки или даже опилки. Мы превращаем отходы в золото".

Намного более крупная фабрика по производству этого материала была открыта в ноябре 2011 года в Монтреале (Канада). Она производит тонну НЦК в день.

Теодор Уэгнер, заместитель директора фабрики в США, заявил, что они будут продавать НКЦ по цене всего в несколько долларов за килограмм уже через несколько лет. По его словам, раскрытие потенциала этого материала стало возможным только благодаря таким технологиям как сканирующие электронные микроскопы, появившимся около десяти лет назад.

НКЦ заменит металлические и пластиковые детали автомобилей и может вытеснить с рынка неорганический пластик уже в ближайшем будущем.

Оригинал (на англ. языке): Newscientist.com

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов