瑞典开发新"超级纸" 比铸铁还结实(图)
瑞典开发新"超级纸" 比铸铁还结实(图)2008-06-10 14:56:18 来源: [url=http://news.163.com/08/0610/14/4E38HTM40001121M.html#][color=#000000]中国网[/color][/url] [url=http://comment.news.163.com/news_guoji2_bbs/4E38HTM40001121M.html][color=#bc2931]网友评论 7 条[/color][/url] [url=http://comment.news.163.com/news_guoji2_bbs/4E38HTM40001121M.html][color=#000000]点击查看[/color][/url][list][*] 核心提示:日前,瑞典皇家理工学院开发一种新式"超级纸"。它比铸铁还结实。据悉,用这种纸做成的纸袋将很难戳穿。此新式纸可以用来加强传统的纸张,生产特别强健的粘性带或结实的生物组织合成替代品。[/list]
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[align=center]铸铁强度比不过纳米纸[/align]
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[align=center]此纤维素纳米纸断裂面的横截面图[/align][b]中国网6月10日报道[/b] 据英国《新科学家》报道,瑞典皇家理工学院开发一种新式"超级纸",比铸铁还结实,用这种纸做成的纸袋将很难戳穿。该学院的拉斯·伯格伦德表示,此新式纸可以用来加强传统的纸张,生产特别强健的粘性带或结实的生物组织合成替代品。
伯格伦德的这种"纳米纸"尽管超级结实,但其实也是由生产传统纸张的生物材料――纤维素制成的。这种长链糖分子是植物细胞壁的主要成分,是地球上最普遍的有机化合物。木头通常有大约一半的纤维素,它们和其它结构化合物混在一起。
在植物细胞壁中,单个纤维素分子能共同弯曲,产生直径约20纳米的纤维,比人类头发丝还细5000倍。这些纤维形成坚固的网络,为细胞壁提供强大的支撑结构。伯格伦德说:"纤维素纳米纤维是植物结构中的主要加固物质,具有纳米级直径、高强度和高韧性的特点。"
从木头中提取的纤维素是制造玻璃纸的基础,最近还被材料科学家用于开发新奇的塑料材料。但他们将它只是当作一种便宜的填充材料,忽视了其机械性能。而此新方法突破性地在木浆中放入一些酶,之后使用搅拌机对它进行分段。这种剪切力促使纤维素温和地分解成其构成纤维,从而生产出悬浮于水中的没有损坏的纤维素纤维。当水沥干之后,伯格伦德发现这些纤维由氢键紧紧地结合成了网络,形成了一张张平平的"纳米纸"。
机械测试表明它的扩张强度达2.14亿帕斯卡,比铸铁(1.3亿帕斯卡)还强硬,几乎和建筑钢材(2.5亿帕斯卡)的强度相当。而常规纸张的扩张强度不到100万帕斯卡。此次是对40毫米长、5毫米宽和大约50微米厚的纸带进行测试的。
研究人员认为纳米纸如此强大的强度秘诀不仅是具有没有损坏的纤维素纤维,还有它们排列成网络的结构方式。虽然它们牢固地结合在一起,但它们还能彼此滑动,以消除压力。而且,其单个纤维素纤维也比常规的纸张的单个纤维小得多。伯格伦德说,常规纸张网络的纤维直径为30毫米,而纳米纸的纤维直径小3个数量级。再者,相对常规纸张网络来说,纳米纸材料的缺陷很小。此研究发明发表在最新一期的《生物高分子学》杂志上。(尼特)
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