Włókna celulozowe są z natury niezwykle wytrzymałe - dopóki znajdują się w drewnie. Jednakże w tradycyjnych metodach produkcji papieru włókna te ulegają uszkodzeniu, tracąc swoje właściwości mechaniczne. Naukowcy dobrali odpowiedni zestaw enzymów w celu szybszego rozkładu drewna, a następnie zastosowali specjalny sposób obróbki mechanicznej, aby otrzymać nieuszkodzone włókna. Włókna te zostały najpierw wymoczone w wodzie, a po ich wyciśnięciu pod bardzo dużym naciskiem, dochodzącym do 1650 barów, splecione w sieć utrwaloną wiązaniami wodorowymi. W ten sposób powstał cienki, a dzięki swojej drobnej strukturze włóknistej niezwykle wytrzymały papier.
Testy kartki papieru o długości 40 mm, szerokości 5 mm i grubości 50 μm wykazały, że wytrzymałość na rozciąganie wynosi 214 MPa, a więc jest wyższa, niż wytrzymałość żeliwa (130 MPa) i niewiele niższa niż stali (250 MPa). Wytrzymałość na rozciąganie tradycyjnego papieru wynosi 1 MPa.
Ta szczególna wytrzymałość wynika z połączenia wysokiej wytrzymałości naturalnych włókien celulozowych i ich odpowiedniego splotu, rekompensującego naciągnięcia – stwierdzili naukowcy po analizie nowego papieru. Ważna jest również grubość włókien – wynosi ona zaledwie 20 nm, a więc jest tysiąc razy mniejsza, niż w tradycyjnym papierze).
Lars Berglund z Królewskiego Instytutu Technologicznego (Kungliga Tekniska Högskolan) twierdzi, że nowość będzie można wykorzystać w celu stworzenia superwytrzymałej taśmy klejącej, syntetycznych zamienników tkanek biologicznych lub wysokoodpornego materiału nośnego najmniejszych części budowlanych. JSL
źródło: www.pubs.acs.org