Träden i våra skogar kan användas till långt mer än virke, papper och kartong. Det vet forskarna vid Wallenberg Wood Science Center på KTH. Med cellulosa som bas utvecklas här högteknologiska material. Till innovationerna hör superstarkt nanopapper, lika starkt som kevlar.
Nu rapporterar forskarna om ett nytt genombrott: en enkel och miljövänlig metod att tillverka tunna och starka cellulosatrådar. Trådarna kan bland annat användas för att sticka trikå eller väva tyger.
– Tanken är att man ska använda dem på samma sätt som bomullsfiber, säger Fredrik Lundell, docent i strömningsfysik vid KTH.
Trådarna kan bli ett alternativ till dagens bomullsodlingar som slukar vatten och kemikalier. Och till skillnad mot det cellulosabaserade tyget viskos kräver tillverkningen inga farliga organiska lösningsmedel.
– Vi använder bara den del som är starkast i träd, nanofibrillerna, samt vatten och salt.
Fibrillerna är fjäderlätta, ett kilo rymmer 2,7 x 1 019 stycken. När fibrillerna blandas med vatten och man tillsätter salt (natriumklorid) bildas en gel.
Tricket Fredrik Lundell och hans kolleger kommit på är att om natriumkloriden tillsätts (och gelen bildas) i en flödescell, så skapas en lång tunn tråd.
Tråden byggs upp av nanofibriller som låsts i en position som motsvarar den i vanliga träfibrer.
– Träd kan göra fiber där nanofibrillerna är riktade uppåt. De är styva som kevlarfibrer och starka som glasfibrer. Och det är dem vi vill härma, säger Fredrik Lundell.
Han fiskar upp en 300 mikrometer tjock cellulosatråd ur en vattenbägare. Efter några sekunder har den torkat och tvärsnittet krympt till 20–30 mikrometer.
Nu är den smalare än ett hårstrå från en människa.
– Tillverkningen är nästan magisk för en fysiker som inte är kemist, utbrister han.
Nu pågår diskussioner med svensk och utländsk konfektionsindustri. Men innan trådarna kan bli till tyg måste produktionen skalas upp. En ansökan om pengar till en pilotanläggning har nyligen lämnats in.
– Det behövs för att vi ska få tillräckligt med tråd för att göra tygbitar som vi kan utvärdera, men även för att göra kompositlaminat där trådarna ersätter glasfiber.
Genom att blanda kolnanorör med fibrillerna har forskarna även lyckat tillverka elektriskt ledande tråd.
Men även silke tillverkas väl av fibriller?
– Ja, och vi kommer även att försöka tillverka silkestråd, säger Fredrik Lundell.
Kommentarer
Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.
Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.
Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik