Startupens supertråd lockar industrin – har tillverkat 750 km

KTH-avknoppningen Celluxtreme utvecklar ett biobaserat lättviktsmaterial baserat på nanocellulosa – de små fibrerna som bygger upp växter och träd. Saab fick upp ögonen för innovationen på ett match making-event häromåret. De båda företagen ingick ett samarbete, som delfinansieras av Saabs klimatfond. Det framgår av försvarskoncernens årsredovisning.

Att nanocellulosa har exceptionell styrka är väl känt. Men att foga samman de supertunna fibrillerna till långa trådar var länge en utmaning som gäckade forskarna. Det problemet lyckades en grupp vid Wallenberg Wood Science Center på KTH lösa för några år sedan.

Deras metod bygger på mikrofluidik. Nanofibriller strömmar huller om buller i en vattenlösning genom en millimeterbred kanal. Med rätt geometri och en kontrollerad sänkning av pH-värdet fås fibrillerna att prydligt lägga sig i en och samma riktning och forma en geltråd, som sedan torkas. Processen följer principerna för så kallad grön kemi. 

Ut kommer en tråd som är lätt, förnybar och exceptionellt stark. När det gäller att spinna urstarka trådar brukar spindlar kallas för världsmästare. Den här tråden är också helt biobaserad – men starkare och åtta gånger styvare än spindeltråden.

När de nya rönen publicerades i en rad vetenskapliga artiklar blev genomslaget stort såväl i forskarvärlden som i internationell media. Här kan du exempelvis se KTH-forskaren Daniel Söderberg i en intervju med Bloomberg. Han beskriver tekniken och visar upp en tråd, som inte går att se eftersom den är så tunn. 

Komposit med nya funktioner

Intresset vaknade även i industrin, och i slutet av 2020 grundades Celluxtreme för att ta innovationen till marknaden.

Företagets affärsidé är att utveckla och tillverka olika typer av kompositer, där de starka trådarna utgör armeringen. Sådana biokompositer skulle kunna vara ett lättviktsalternativ till fossilbaserade glas- och kolfiberkompositer. Men det är inte företagets huvudinriktning.

– Vår teknik är mycket mer än ett substitut till dagens kompositer, eftersom nanocellulosans unika egenskaper ger helt nya möjligheter att kombinera styrka med andra funktioner, säger Anna Wiberg, vd för företaget.

Fibrerna kan exempelvis leda värme men inte elektricitet, de är transparenta och deras yta kan modifieras för att få olika funktioner. Det är exempelvis dielektriskt, vilket innebär att det inte leder ström och kan fungera som isolator i starka elektriska fält. 

Möjligheten till “funktionella förbättringar” jämfört med traditionella plast- och glasfiberkompositer är något Saab lyfter fram i sin årsredovisning, förutom den minskade klimatpåverkan. Mer än så vill företaget inte berätta om samarbetet i dagsläget. 

Celluxtreme ser en rad olika tillämpningar där företagets starka och lätta kompositer skulle kunna användas. Allt från elektronik och proteser till cyklar och vindkraftsblad.

Men ett litet startup-bolag kan inte satsa på massor av olika tillämpningar samtidigt. 

– Nu siktar vi främst på flyg- och försvarsindustrin, som har ett stort behov av avancerade kompositmaterial. Vi tittar även på värmehanteringssegmentet, säger Anna Wiberg. 

Låg vikt – lång sträcka

Celluxtreme har även ett samarbete med Uddevallaföretaget Elitkomposit för att utveckla material och process. I ett projekt med stöd från Energimyndigheten har de tillsammans även tillverkat de första demonstratorerna: ett rör och en platta med hål. 

En annan samarbetspartner är KTH:s forskargrupp för lätta konstruktioner, i huvudsak kompositmaterial och sandwichkonstruktioner.

Idag producerar Celluxtreme trådar med diametrar på mellan 5 och 20 mikrometer på labbet på KTH. Dragstyrkan ligger enligt företaget i megapascal-skalan, styvheten mäts i gigapascal.

Volymerna är ännu blygsamma, runt 2 gram per dag.

Fast några gram tråd är inte så fjuttigt, som det kanske låter. 

– Materialet är ju väldigt lätt, och egentligen borde vi mäta produktionen i kilometer i stället. Vi räknade nyligen ut att vi har tillverkat 750 km tråd, säger Anna Wiberg. 

Nästa steg blir att skala upp från labb- till pilotskala, där produktionstakten mäts i kg i stället för gram. För att det ska bli verklighet krävs mer finansiering. Företaget försöker nu ta in cirka 15 till 20 miljoner kronor, som även ska gå till att rekrytera fler personer utöver dagens fyra anställda.

läs mer

Här är batteriet som lagrar energi – och bär last

Heta trenden bland svenska startups: Hittar innovationerna i skogen

KTH-avknoppning ska lösa ödesfråga för vattenkraften