27 września 2022


Japońscy naukowcy użyli włókien nanocelulozowych wyekstrahowanych z roślin do stworzenia nowego typu aerożelu, który jest przezroczysty i posiada bardzo dobre właściwości izolacyjne, a przy tym jest wytrzymały mechanicznie.

Aerożele to ultralekkie materiały powstające poprzez zastąpienie cieczy uwięzionej w żelu gazem. Aerożel składa się zwykle z krzemu lub węgla i ma strukturę gąbki zbudowanej z rozproszonych nanocząstek. Cechą wyróżniających aerożele jest ich wyjątkowo niska gęstość, a wraz nią wysoka izolacyjność cieplna, ale też – niestety – kruchość, która ogranicza ich zastosowanie.

Naukowcy z Uniwersytetu w Tokio użyli nanowłókien celulozy jako budulca aerożeli. Nanowłókna celulozy produkowane przez rośliny mają strukturę krystaliczną o dobrej elastyczności i wytrzymałości porównywalnej z nanorurkami węglowymi.
Poprzez rozproszenie utlenionych nanowłókien celulozy w wodzie naukowcy otrzymali hydrożel, w którym pojedyncze nanowłókna ułożyły się w strukturę ciekłego kryształu. Po ustabilizowaniu tej struktury za pomocą kwasu, przy użyciu etanolu wyparto wodę i poddano materiał suszeniu w warunkach nadkrytycznych, otrzymując w ten sposób nanocelulozowy aerożel.
Tokijscy naukowcy przeprowadzili testy nowego materiału, m. in. mechaniczne, podczas których ściskano aerożel o początkowej grubości 1 cm do końcowej 1 mm, i przy takiej próbie materiał nie uległ zniszczeniu. Co więcej, w odróżnieniu od aerożeli krzemowych czy węglowych, ten nanocelulozowy można wyginać nawet w formie skompresowanej. Badacze zauważyli, że wraz ze zwiększeniem gęstości wyjściowych włókien wzrasta wytrzymałość mechaniczna finalnego materiału.

źródło: www.laboratoria.xtech.pl