Grupa istraživača koji rade na KTH Kraljevskom tehnološkom institutu u Stokholmu tvrdi da je razvila način da naprave celulozna vlakna jačim od čelika na osnovu odnosa snage i težine. Tim sa Valenberg instituta za tehnologiju drveta tvrdi da bi novo vlakno moglo da se koristi kao biorazgradiva zamena za mnoge materijale sa vlaknima koji se danas prave sa neekološkim supstancama kao što je fiberglas, plastika i metal. I sve ovo sa supstancom za čije pravljenje je potrebna samo voda, celuloza i obična kuhinjska so.
Kako bi proizveo novi materijal, tim je uzeo pojedinačna celulozna vlakna i razbio ih u njihove sastavne lance ili „fibrile“. Oni su onda odvojili i ponovo povezali ove fibrile sa tehnikom koja rezultira u vlaknima koja su mnogo jača od originalnih. Iako su fibrili bili odvajani ranije u drugim istraživanjima - i čak se koristili u jačanju kompozitnih materijala - zapravo je ponovo kombinovanje ovih fibrila u super snažno vlakno nešto što nije ranije postignuto, i potvrđeno je kao značajan proboj u ovoj vrsti istraživanja.
„Izvadili smo fibrile iz prirodnih celuloznih vlakana, a zatim smo ih ponovo sastavili u jedno veoma jako vlakno“, rekao je Fredrik Lundel, jedan od istraživača. „Oni su debljine od oko 10 do 20 mikrona, što je ekvivalentno debljini dlake.“
Tim je konstruisao uređaj za „fokusiranje protoka“ (flow-focusing device - sličan malom ekstruderu) kako bi ponovo sastavio fibrile nakon što ih je pomešao sa vodom i natrijum hloridom. Kontrolisanjem njihovog ponovnog sastavljanja preciznim podešavanjem pritiska na kojem se ubrizgavaju, istraživači su bili u stanju da proizvedu kontinuirane, dosledne niti vlakana od fibrila.
U ovom procesu, način na koji su oni manipulisali ugao pod kojim se fibrili unose zajedno je određivao snagu i krutost tog vlakna. Na primer, ako su fibrili poravnati jedni pored drugih, materijal je krut i nefleksibilan, a ako su fibrili postavljeni pod suprostavljenim uglovima jedni u odnosu na druge, rezultirajući materijal je više elastičan i fleksibilan.
Koristan ishod ovoga je da fibrili mogu da se koriste za proizvodnju ne samo jakih vlakana nalik čeliku, veći i vlakna koja su više vlaknasta. Kao rezultat toga, celuloza može da se napravi da zameni pamuk u tekstilu, pa čak i da se koristi kao zamena za staklena vlakna koja se koriste za proizvodnju fiberglasa. A, pošto novi materijal zadržava svoju prvobitnu celulozu, on je i dalje biorazgradiv kao i drvo iz koga je potekao.
„Naše istraživanje može dovesti do novog građevinskog materijala koji se može koristiti bilo gde gde imate komponente zasnovane na staklenim vlaknima, a takvih ima mnogo“, rekao je Lundel. „Izazov sa kojim se sada susrećemo jeste da tehnologiju odvedemo do proizvodnje. Moramo biti u stanju da napravimo duga vlakna i to sve mnogo brže nego danas. Ali bez obzira na to mi smo pokazali da znamo kako bi to trebalo da se radi, tako da smo prešli dug put.“
Istraživanje je sprovedeno u saradnji sa Deutsches Elektronen-Synchrotron elektronsynkrotronen (DESY) u Hamburgu, Nemačka, a nalazi istraživanja su objavljeni u stručnom časopisu „Nature Communications“.
