(Phys.org) —Een team van chemici van de Chinese Academie van Wetenschappen in Peking heeft een alternatief voor koolstofnanobuisjes ontwikkeld. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde materialen , beschrijven de onderzoekers hoe ze uit monomeren een supramoleculaire garen bouwden dat zo sterk is als polypropyleen, een gewone kunststof.

Vanwege de talloze manieren waarop ze kunnen worden gebruikt, wetenschappers hebben veel moeite gedaan om garenachtige materialen te maken die sterk zijn, zacht, flexibel en kan in vrijwel elke lengte worden gemaakt. Koolstofnanobuisjes zijn de focus geweest van veel van dat onderzoek, en met een goede reden:wetenschappers geloven dat ze ooit de basis kunnen vormen van exotische constructies als een ruimtelift. Maar die dag is nog niet aangebroken, en om die reden, onderzoekers blijven kijken naar andere materialen die net zo nuttig kunnen zijn. In deze nieuwe poging het onderzoeksteam in China heeft een manier ontdekt om garen te maken van koolstof en andere monomeren die draden vormen die samen een soort garen vormen wanneer ze worden getrokken of gesponnen.

De draden werden gemaakt door monomeren (moleculen die zich chemisch binden met andere moleculen) te mengen tot draden gemaakt van koolstof met histidine (een aminozuur) dat aan beide uiteinden als handvatten dient. Ze ontdekten dat de draden zich vormden tot platte papierachtige materialen wanneer ze werden ondergedompeld in een alkalische oplossing die zich vervolgens spontaan oprolden tot buizen - elk met een diameter van slechts 40 nm. Ze ontdekten ook dat als ze een speld in de oplossing staken en deze er langzaam weer uittrokken, het materiaal zou kunnen worden uitgetrokken tot een continue draad die vervolgens zou kunnen worden verstrengeld om een ​​garenachtig materiaal te vormen. Bij gebruik van een draaiende spoel, de onderzoekers ontdekten dat ze garensegmenten tot enkele meters lang konden extraheren. Na het drogen, de onderzoekers ontdekten dat het garen ongeveer dezelfde sterkte had als gewone kunststoffen.

Omdat de afzonderlijke draden zo klein (en bio-vriendelijk) zijn, ziet het team micro-gebaseerde onderzoeksinspanningen waarbij de draden worden gebruikt als platforms voor het kweken van cellen en mogelijk zelfs worden gebruikt om mensen met zenuwbeschadiging functioneel te helpen herstellen. Het team is van plan om hun onderzoek voort te zetten om te bepalen of ze andere soorten garens kunnen bouwen met dezelfde basistechniek.

© 2013 Phys.org