Maaf Spider-Man, Bio Fiber Ini Lebih Kuat dari Jaring Laba-laba

Bahan berbasis-bio, seperti kayu dan sutera laba-laba, bisa sangat kuat. Namun, tidak sekuat material selulosa baru yang dikembangkan oleh peneliti dari KTH Royal Institute of Technology di Swedia.

Bahan baru ini lebih kuat dari semua bahan berbasis bio sebelumnya, apakah dibuat atau alami. Itu termasuk pemegang rekor sebelumnya serat laba-laba dragline sutera, umumnya dianggap sebagai sifat bahan berbasis bio terkuat yang belum diciptakan.

"Salah satu tantangan utama bagi siapa saja yang bekerja dengan berbagai bahan adalah bagaimana memanfaatkan properti yang kita tahu ada pada skala nano," kata peneliti Daniel Söderberg.

Dia memaparkan, alam, melalui jutaan tahun evolusi, mampu mengembangkan rute untuk ini. Contohnya adalah kayu yang dibangun dari apa yang disebut nanocellulose, yang dibangun oleh pohon dari air dan karbon dioksida melalui biosintesis

Selama pertumbuhan, dijelaskannya, pohon berhasil menempatkan nanocellulose bersama-sama dengan cara yang terkontrol dan teratur. Alam cukup bagus dalam hal ini, dan kayu mempertahankan beberapa sifat dari nanocellulose.

"Apa yang telah kami lakukan adalah mengembangkan proses di mana kita dapat menggunakan kekuatan dan kekakuan nanocellulose lebih baik, dibandingkan dengan pohon, dan membuat bahan dari itu yang dapat digunakan untuk membangun produk berbasis bio yang kuat,” beber Söderberg.

Proses manufaktur tim melibatkan penangguhan nanofibers di saluran yang sangat sempit, melalui mana aliran air pH rendah dan deionisasi. Ini membantu nanofibril selulosa untuk mengatur dirinya sendiri ke dalam paket yang ketat.

Bahan jadi kuat dan kaku, tapi juga ringan. Seiring dengan jaring laba-laba, serat nanocellulose lebih kuat dari logam, alloys, dan keramik.

Karena kompatibilitasnya yang jelas dengan tubuh manusia, bahan berbasis bio baru dapat digunakan untuk berbagai aplikasi medis. Itu juga bisa digunakan untuk membangun semuanya dari mobil dan pesawat ke furnitur. Dan karena itu adalah bahan berbasis bio, ia memiliki keuntungan berpotensi menjadi biodegradabel.

Söderberg mengatakan bahwa tim saat ini sedang bekerja untuk meningkatkan proses fabrikasi. Ini termasuk mengatasi beberapa tantangan, seperti kecepatan pembuatan serat, dan kemampuan mengeringkannya. "Pertanyaan kunci yang kami kerjakan adalah penyederhanaan dan paralelisasi - membuat beberapa serat pada saat yang sama," katanya.

Sebuah makalah yang menjelaskan bahwa kontrol Multiscale dari Nanocellulose Assembly: Mentransfer Remoscable Fibril Mechanics ke Serat Makroskopis, baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal ACS Nano. [Digital Trends]