纳米纤维素 减少汽车重量400公斤

德国《世界报》报导,芬兰的工程师说,未来的船的重量可能不到半公斤,却能负载500公斤。纳米纤维素可用于几乎所有的东西。以纳米纤维素制作的过滤嘴,也可以从香烟中滤去有害物质,或是从盐水中滤掉盐分,使之成为饮用水。

纳米纤维素和石墨烯一样有潜力成为新的令人兴奋的超级材料。纳米纤维素比纸还薄,拉伸强度超过芳纶凯夫拉高强纤维,在一定条件下,甚至可以导电。纤维素无处不在,在树皮或小麦中都有。然而,作为新材料,研究人员需要纳米级的纤维素,即最小尺寸的纤维素。

技术人员使用树皮生产纳米纤维素。生产中需要能够产生大量压力的化学物质和机器。这不仅耗用大量能量,也对最终产品纳米尺寸的纤维造成损坏。

因此研究人员特别对细菌生产的纳米纤维素感兴趣,细菌是用来制醋的细菌或红茶菌。细菌生产纤维素时需要大量糖类、流体之类的添加剂和巨大的发酵罐。

藻类制造纳米纤维素并改善气候


得克萨斯大学奥斯汀分校的马尔科姆·布朗(Malcolm Brown,图左)带领研究人员成功用乙酸菌的DNA改变了藻类基因,制造纳米级纤维素。(botany.utexas.edu)

得克萨斯大学奥斯汀分校的马尔科姆.布朗(Malcolm Brown)带领研究人员对此成功突破,以简单和资源节约型的方式生产出多用途的材料。他们用乙酸菌的DNA改变了藻类基因,然后制造纳米级的纤维素。这种方法具有明显的优势,所需资源减少,只要充分的阳光和水。

布朗介绍新技术可以“低成本大规模生产纳米级纤维素”,使藻类成为“可持续生产生物燃料和许多其他产品”的原料。

此外,藻类不仅能够生产较大的纤维,也能生产最微小极稳定结构的晶体材料。还有一个同样重要的副作用:在生产过程中,藻类吸收二氧化碳–至关重要的引起的全球变暖的物质之一。

目前,科学家们在现实条件下尝试能否进行工业生产。研究人员估计,在五到十年内,可能开始进行大规模的生产。波兰生物技术公司Bowil Biotech今年有望用常规方法生产纳米纤维素。


波兰生物技术公司Bowil今年有望用常规方法生产纳米纤维素。(bowil.pl)

纳米纤维素可以制作极其轻便且结实的防弹衣。微小的纤维素部份可以极紧凑排列,子弹无法射穿这种结构。它的密度也使它适用于作为房屋的绝缘材料。

纳米纤维素的广泛用途

由于其多孔结构,纳米纤维素也能吸收大量的流体。最佳条件下,可达到体积中纳米纤维素仅仅占1%,流体占99%。因此,可以开发吸收性极好的卫生棉条和绷带。大大减少更换绷带的次数。对于痛苦的烧伤病人尤其有帮助。

由于纳米纤维素的结构符合人体组织,耶拿大学的研究人员已经对动物进行测试,是否能植入人工组织。

布朗说,纳米纤维素也可作为书写纸,不过普通纸目前尚不受到威胁,因为现在还不具备这样大规模的生产能力。

纳米纤维素的导电性也同样有趣。得克萨斯州的科学家们正在研究人造材料的导电性染料。这种染料透明轻便稳定,可以取代塑料和玻璃作为电视和电脑显示器底板。研究人员预测,它可以制造非常薄的柔性显示器。

其他先锋制造商还尝试用纳米纤维素开发像壁纸一样可贴在墙上的电视机。

大纪元记者沙莉编译报导

责任编辑:毕儒宗

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