Szwedzki superpapier

Naukowcy ze szwedzkiego Królewskiego Instytutu Technologicznego najpierw rozdzielili poszczególne nanowłókna celulozy uzyskane z pulpy drzewnej, a następnie stworzyli z nich wyjątkowy papier. Jest on siedmiokrotnie bardziej wytrzymały i dwa do trzech razy bardziej rozciągliwy niż zwykły papier. Nowy materiał może zostać wykorzystany do tworzenia odpornych opakowań, filtrów, membran oraz części samochodowych czy samolotowych.

Celuloza to jeden z najbardziej powszechnych i łatwo dostępnych naturalnych polimerów. Zwykły papier produkowany jest z nieuporządkowanych wiązek włókien celulozy. Średnica takiej wiązki wynosi przeciętnie około 30 mikrometrów. Z kolei do produkcji nanopapieru Szwedzi wykorzystali pieczołowicie oddzielone pojedyncze włókna celulozy. Te są znacznie cieńsze od wiązek, gdyż mają od 10 do 40 nanometrów średnicy.

Indywidualne włóka są niezwykle wytrzymałe. Mają właściwości podobne do Kevlaru - mówi profesor Lars Berglund.

Testy wykazały, że nanopapier, zanim ulegnie uszkodzeniu, wytrzymuje o 66% silniejsze uderzenie niż to, które kruszy żelazne odlewy. Wytrzymałość tę zawdzięcza swojej rozciągliwości. Nanopapier można rozciągnąć nawet o 10%, podczas gdy zwykły papier rwie się po rozciągnięciu o 3-4 procent.

Szwedzi, produkując nanopapier, najpierw poddali pulpę drzewną działaniu enzymów oraz obróbce mechanicznej. To oddzieliło od niej celulozowe mikrowłókna. Następnie pulpę przepuszczono przez urządzenie w którym pod wysokim ciśnieniem bardzo szybko przepływała przez liczne mikrokanaliki. Dzięki temu nanowłókna równomiernie rozłożyły się w wodzie. Później taką wodną zawiesinę nanowłókien przepuszczono przez filtr uzyskując rodzaj żelu, a z niego pod ciśnieniem uzyskano płachtę papieru o grubości 100 mikrometrów.

Profesor Berglund mówi, że krytycznym momentem całego procesu jest właśnie równomierne rozłożenie włókien celulozy. Bardzo ważnym czynnikiem jest też porowatość papieru. Im więcej porów, tym jest on bardziej rozciągliwy, a więc i wytrzymały.

Szwedzi muszą teraz sprawdzić różne właściwości swojego papieru. Powstaje przede wszystkim pytanie, jak będzie się on zachowywał w obecności wody.

nanopapier celuluza papier żelazo