bground3.jpg
Главная Новости Новости отрасли Смартфон из целлюлозы


Смартфон из целлюлозы

В Китае создали материал из целлюлозы, не уступающий пластикуВ Китае учёные разработали композитный материал на основе целлюлозы и слюды, который в скором времени может составить серьёзную конкуренцию традиционному пластику. По физико-химическим свойствам новый материал очень похож на слоистый перламутр: чтобы сделать его таким, учёные разработали уникальную процедуру направленной деформирующей сборки. Материал оказался вполне устойчив к механическим нагрузкам и действию повышенной температуры, но при этом достаточно пластичен: из него уже изготовили опытный образец корпуса для смартфона.

Учёные давно пытаются создать натуральный экологически чистый материал, который станет заменой пластику на основе нефтеполимеров. На сегодняшний день эту задачу решить никому не удалось: предложенные материалы оказываются значительно дороже привычного пластика и одновременно уступают ему в прочности и стабильности.
Китайские материаловеды под руководством Шухонга Юй (Shu-Hong Yu) из Университета Науки и Технологии Хефея (Hefei - столица и крупнейший город провинции Аньхой, Китайская Народная Республика. Политический, экономический и культурный центр Аньхоя) предложили в качестве замены пластику органико-неорганический композитный материал. Учёные вдохновились структурой природного композита перламутра, который состоит из пластинок арагонита в матрице из различных полимеров. Вместо кирпичей они использовали микрочастицы слюды (слоистого алюмосиликатного минерала), покрытые диоксидом титана, а вместо скрепляющего раствора - целлюлозу. 
Чтобы соединить вместе части композита, разработчики использовали два типа связующих добавок. К целлюлозе добавили соль двухвалентного кальция, которая может скреплять отдельные волокна между собой, а пластинки слюды обработали триэтоксиланом, который облегчает связывание с целлюлозой. Чтобы повысить прочность будущего материала, применили метод направленной деформирующей сборки: образцы выдержали в течение двенадцати часов при давлении 1 МПа, а затем нагрели до 80 градусов Цельсия и выдержали в течение одного часа под давлением 100 МПа. При нагревании структура упорядочилась: все пластинки слюды повернулись в одном направлении, а целлюлоза заполнила пустоты между ними. Структура
полученного материала напоминает кирпичную кладку, где слои плоских частиц слюды - кирпичи, а целлюлозное волокно - цементирующий раствор. Похожая структура у перламутра, но его слои формируются постепенно в течение всей жизни моллюска, а направленная деформирующая сборка позволяет добиться такого эффекта всего за несколько часов.
Полученный материал при проверке показал превосходные механические свойства (прочность 281 МПа, жёсткость 20 ГПа) и термическую устойчивость — оставался твердым при температуре 250 градусов Цельсия, когда большинство пластиковых материалов начинают плавиться. Кроме того, у материала низкий коэффициент термического расширения 7х10-6 K-1, в десять раз меньше, чем у полиэтилена и полипропилена. В пластичности новый материал не уступает традиционным пластикам, из него можно формировать мелкие и тонкие изделия: чтобы доказать это, авторы работы изготовили корпус для смартфона.
Юй и его коллеги отмечают, что создание нового композита не требует дорогостоящего оборудования, и его несложно будет адаптировать для применения в промышленности. Кроме того процедуру направленной деформирующей сборки можно применять и для изготовления других композитных материалов.

По материалам сайта www.nature.com

 

 


Другие новости...

АО Пролетарий передало Суражской поликлинике 2 пульсоксиметра

АО Пролетарий передало Суражской поликлинике 2 пульсоксиметра
В рамках борьбы с пандемией коронавируса АО Пролетарий вновь помогает Суражской...
Далее...

Вакцинация от CoVid-19 на АО Пролетарий. Три недели спустя

Вакцинация от CoVid-19 на АО Пролетарий. Три недели спустя
Три недели назад на АО Пролетарий в рамках всероссийской массовой прививочной кампании...
Далее...

Новое вакуумное оборудование на КДМ 5

Новое вакуумное оборудование на КДМ 5
Персонал 5 КДМ, да и остальные сотрудники предприятия, не могли не заметить новое...
Далее...
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8