Papier Xuan idea pre novú fóliu s vynikajúcimi vlastnosťami

Publikoval: Erik Novotný
30. januára 2022

Papier Xuan, je dôležitým nositeľom tradičnej čínskej kaligrafie a maliarskeho umenia. Je tiež vzácnym kultúrnym dedičstvom čínskeho národa. Má viac ako 1500-ročnú históriu a remeselné spracovanie papiera Xuan je zapísané ako súčasť svetového nehmotného kultúrneho dedičstva. Papier Xuan má výhody v tom, že je mäkký a pevný, po ohnutí sa nepoškodí, je hladký, ale nie šmykľavý, ľahko absorbuje vodu a atrament, je antikorózny a odolný proti moliam.

Vedci pod vedením Prof. Yu Shuhong z University of Science and Technology of China (USTC) Čínskej akadémie vied, objavil mikroskopický mechanizmus vysokej pevnosti a pružnosti,  prostredníctvom podrobnej charakterizácie tradičného papiera Xuan. Tím prvýkrát objavil, že v papieri Xuan sa prelína veľké množstvo nanovlákien a mikrovlákien, ktoré tvoria mikro-nano trojrozmernú sieť. Práve táto bionicko-viacškálová štruktúra dodáva papieru Xuan vysokú pevnosť a flexibilitu.

Tím zistil, že viacúrovňová štruktúra tradičného papiera Xuan bola presne rovnaká ako viacúrovňová štruktúra mnohých biologických štruktúrnych materiálov. Viacúrovňové štruktúry umožňujú biologickým konštrukčným materiálom prelomiť obmedzenia základných konštrukčných blokov a zároveň dosiahnuť vynikajúce vlastnosti, ako je vysoká pevnosť a vysoká pružnosť.

A10

Inšpirovaní viacúrovňovou štruktúrou papiera Xuan, pripravili výskumníci vysoko účinnú priehľadnú fóliu s vysokým zákalom zostavenú z celulózových mikrovlákien a celulózových nanovlákien do viacúrovňovej štruktúry. Táto viacrozmerná štruktúra poskytla fólii vysokú pevnosť, vysokú pružnosť, vysokú priepustnosť svetla a vysoký zákal, vynikajúcu flexibilitu a skladateľnosť a ďalšie vynikajúce komplexné vlastnosti. Výhodou je aj možnosť výrobného procesu Roll-to-Roll. 

Mikro-nano kompozitná štruktúra filmu mohla rozptýliť napätie v širšej trojrozmernej sieti prostredníctvom vodíkových väzieb s vysokou hustotou, ktorá zabránila koncentrácii napätia a súčasne dosiahla vysokú pevnosť a vysokú flexibilitu. Okrem toho fólia po úplnom zložení nevytvárala deštruktívne záhyby a po zrolovaní sa dala vrátiť do pôvodného tvaru. Viacúrovňový film mal tiež vynikajúcu tepelnú stabilitu. V porovnaní so široko používaným neudržateľným plastovým filmom na báze ropy, biodegradovateľný viacrozmerný film na báze celulózy nemal žiadnu zjavnú zmenu pri vysokej teplote  250 ° C, zatiaľ čo široko používaný petrochemický plastový film pri tejto teplote úplne zmäkol a deformoval sa.

Vďaka týmto vynikajúcim vlastnostiam tieto výhody viacrozmerného filmu z neho robia ideálny materiál pre aplikácie v presných optických zariadeniach a flexibilných elektronických zariadeniach. Výskumníci použili viacrozmerný film ako základ na výrobu komunikačného okruhu v blízkom poli (NFC). Film integrovaný s obvodom NFC vykazoval nielen vysokú transparentnosť a vysoký zákal, ale mal aj vynikajúcu flexibilitu. Aj keď bola fólia výrazne ohnutá, informácie napísané vo fólii bolo možné stále rýchlo a presne prečítať smartfónom.

Zroj: nano-magazine.com TU

Prečítajte si aj

Prelomy v nano poľnohospodárstve a úloha investícií

Prelomy v nano poľnohospodárstve a úloha investícií

  Keďže sa očakáva, že globálna populácia do roku 2050 vzrastie na 9,9 miliardy, je vyvíjaný tlak na prijatie efektívnejších a udržateľnejších poľnohospodárskych postupov. Nanotechnológia sa v tejto oblasti ukazuje ako kritický hráč, ktorý sľubuje zvýšenie...

5 veľkých chýb pri umývaní okien

5 veľkých chýb pri umývaní okien

    Umývanie okien je otravná fuška, ktorú chce mať každý pri upratovaní hneď za sebou. Ak chcete mať istotu dokonalého vzhľadu hneď na prvýkrát, oboznámte sa najprv s chybami, ktorým by ste sa mali vyhýbať. ⦁ Vybrali ste si slnečný deň Ak si vyberiete na...

Tipy pre čistú a ekologickú nano kuchyňu

Tipy pre čistú a ekologickú nano kuchyňu

Kuchyňa patrí medzi miestnosti, kde sa najčastejšie stretávame. Prebiehajú tu naše každodenné rituály ako sú raňajky, obedy a často krát tu pripravujeme všelijaké dobroty od výmyslu sveta. Za službu, ktorú nám toto miesto poskytuje, si určite zaslúži poriadnu...

O autorovi

Erik Novotný

Komentáre

0 komentárov

G-5G6MEN8ERY