Kleine fibrillen gewonnen uit planten hebben veel aandacht gekregen vanwege hun kracht. Deze nanomaterialen zijn veelbelovend gebleken in het overtreffen van kunststoffen, en zelfs vervangen. Een team onder leiding van Aalto University heeft nu een andere opmerkelijke eigenschap van nanocelluloses aangetoond:hun sterke bindingseigenschappen om met elk deeltje nieuwe materialen te vormen.

Samenhang, het vermogen om dingen bij elkaar te houden, van de schaal van nanodeeltjes tot bouwplaatsen is inherent aan deze nanofibrillen, die kan fungeren als mortel voor een bijna oneindig type deeltjes, zoals beschreven in de studie. Het vermogen van nanocellulose om deeltjes samen te brengen tot samenhangende materialen ligt aan de basis van het onderzoek dat tientallen jaren van onderzoek naar nanowetenschap koppelt aan productie.

Het onderzoek onthult de universaliteit van cohesie geleid door nanocelluloses

In een krant die net is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang , de auteurs laten zien hoe nanocellulose zichzelf op een groot aantal verschillende manieren kan organiseren door rond deeltjes te assembleren om zeer robuuste materialen te vormen. Zoals de hoofdauteur aangeeft, Dr. Bruno Mattos, "Dit betekent dat nanocelluloses op een constante en gecontroleerde manier een hoge cohesie in deeltjesmaterialen induceren voor alle soorten deeltjes. Vanwege zulke sterke bindende eigenschappen, dergelijke materialen kunnen nu met voorspelbare eigenschappen worden gebouwd en daarom eenvoudig worden ontworpen."

Op het moment dat een materiaal wordt gemaakt uit deeltjes, men moet eerst een manier bedenken om cohesie te creëren, die erg deeltjesafhankelijk is geweest, "Met behulp van nanocellulose, we kunnen elke deeltjesafhankelijkheid overwinnen, ’ voegt Mattos toe.

Het universele potentieel van het gebruik van nanocellulose als bindende component komt voort uit hun vermogen om netwerken te vormen op nanoschaal, die zich aanpassen aan de gegeven deeltjes. Nanocellulose bindt micrometrische deeltjes, het vormen van bladachtige structuren, net als de papier-maché zoals die op scholen wordt gedaan. Nanocellulose kan ook kleine visnetten vormen om kleinere deeltjes op te vangen, zoals nanodeeltjes. Met behulp van nanocellulose, materialen opgebouwd uit deeltjes kunnen in elke vorm worden gevormd met behulp van een uiterst eenvoudig en spontaan proces dat alleen water nodig heeft. belangrijk, de studie beschrijft hoe deze nanovezels een netwerk vormen volgens nauwkeurige schaalwetten die hun implementatie vergemakkelijken.

Deze ontwikkeling komt vooral op het juiste moment in het tijdperk van de nanotechnologieën, waarbij het combineren van nanodeeltjes in grotere structuren essentieel is. Zoals Dr. Blaise Tardy aangeeft, "Nieuwe eigendomslimieten en nieuwe functionaliteiten worden regelmatig getoond op nanoschaal, maar implementatie in de echte wereld is zeldzaam. Het ontrafelen van de fysica die samenhangt met het opschalen van de cohesie van nanovezels is daarom een ​​zeer opwindende eerste stap om laboratoriumbevindingen te verbinden met de huidige productiepraktijken." Voor elk succes, sterke binding tussen de deeltjes is nodig, een kans die hierin wordt geboden door nanocellulose.

Nanovezels gewonnen uit planten worden gebruikt als universele bindmiddelen voor deeltjes om een ​​verscheidenheid aan functionele of structurele materialen te vormen

Het team heeft een weg getoond om schaalbaarheid te bereiken in de productie van materialen, van deeltjes met een diameter van slechts 20 nm tot deeltjes met een diameter van 20, 000 groter. Verder, inerte deeltjes zoals metalen nanodeeltjes tot levende wezens zoals bakkersgist kunnen worden gecompoundeerd. Ze kunnen verschillende vormen hebben, van 1D naar 3D, hydrofiel of hydrofoob. Ze kunnen levende micro-organismen omvatten, functionele metaaldeeltjes, of stuifmeel, het realiseren van nieuwe combinaties en functionaliteiten. Volgens de teamleider Prof. Orlando Rojas, "Dit is een krachtige en generieke methode, een nieuw alternatief dat de colloïdale wetenschap overbrugt, materiaalontwikkeling en productie."

"Nanofibrillaire netwerken maken universele assemblage van supergestructureerde deeltjesconstructies mogelijk" werd gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .