Papier Xuan idea pre novú fóliu s vynikajúcimi vlastnosťami

Publikoval: ejrick van newman
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

NANOČASTICE LIGNÍNU LEPŠIE CHRÁNIA PRED UV ŽIARENÍM

NANOČASTICE LIGNÍNU LEPŠIE CHRÁNIA PRED UV ŽIARENÍM

Inovatívna oblasť kozmetickej vedy nedávno upozornila na lignínové nanočastice (LNP) pre ich výnimočný potenciál pri posilňovaní opatrení na ochranu pred slnkom v rámci produktov starostlivosti o pleť. Tieto nanočastice sú oslavované pre ich vynikajúcu schopnosť...

ROZPRÁVANIE BEZ HLASIVIEK VĎAKA AI

ROZPRÁVANIE BEZ HLASIVIEK VĎAKA AI

Pre ľudí s poruchami hlasu, vrátane tých, ktorí majú patologické stavy hlasiviek alebo ktorí sa zotavujú po operáciách rakoviny hrtana, je často ťažké alebo nemožné hovoriť. To sa môže čoskoro zmeniť. Tím inžinierov z UCLA vynašiel mäkké, tenké a pružné zariadenie s...

PRVÝKRÁT 100% RECYKLOVANÁ VISKÓZA

PRVÝKRÁT 100% RECYKLOVANÁ VISKÓZA

V súčasnosti sa viskózové textílie vyrábajú z biomasy z lesa a úplne recyklovaná viskóza neexistuje. Vedcom z univerzity v Lunde vo Švédsku sa teraz podarilo vyrobiť novú viskózu – z opotrebovaných bavlnených obliečok. Staré textílie po celom svete končia na smetisku...

NANOGÉLY PRE LEPŠIE ZOTAVENIE PORANENEJ MIECHY

NANOGÉLY PRE LEPŠIE ZOTAVENIE PORANENEJ MIECHY

Prevratný vývoj v liečbe poranení miechy predstavuje nový prístup prostredníctvom použitia špecializovanej nanotechnológie. Tento dodávací systém, známy ako nanogél, je duchovným dieťaťom výskumníkov z Politecnico di Milano. Je dômyselne navrhnutý tak, aby sa...

STARODÁVNE MORSKÉ TVORY POMÁHAJÚ MAKKEJ ROBOTIKE

STARODÁVNE MORSKÉ TVORY POMÁHAJÚ MAKKEJ ROBOTIKE

Mäkká robotika je náuka o vytváraní robotov z mäkkých materiálov, ktorá má výhodu flexibility a bezpečnosti pri interakciách medzi ľuďmi. Tieto roboty sú vhodné pre aplikácie od zdravotníckych zariadení až po zvyšovanie efektivity pri rôznych úlohách. Okrem toho,...

NANOTECHNOLÓGIA ZVYŠUJE CHIRURGICKÚ PRESNOSŤ A HOJENIE

NANOTECHNOLÓGIA ZVYŠUJE CHIRURGICKÚ PRESNOSŤ A HOJENIE

Výskumníci z Empa a ETH Zurich predstavili inovatívnu chirurgickú techniku, ktorá prináša revolúciu v spôsobe hojenia rán. Táto nová metóda, ktorá sa líši od tradičného prístupu ihly a nite používaného viac ako 5000 rokov, využíva sofistikovaný proces laserového...

INOVATÍVNE ZARIADENIE ZBIERA A VYTVÁRA UDRŽATEĽNÚ ENERGIU

INOVATÍVNE ZARIADENIE ZBIERA A VYTVÁRA UDRŽATEĽNÚ ENERGIU

Prevratné zariadenie na zber energie inšpirované prírodným svetom je nastavené tak, aby spôsobilo revolúciu v tom, ako vyrábame elektrinu z dažďa a vetra. Táto technológia, ktorú vytvoril tím vedcov, efektívne premieňa energiu z dažďových kvapiek a vetra na elektrickú...

PRELOMOVÉ OBJAVY VO VÝSKUME ĽADU

PRELOMOVÉ OBJAVY VO VÝSKUME ĽADU

Zdanlivo jednoduchá látka ľadu bola predmetom prelomovej štúdie v Národnom laboratóriu v Argonne, ktorá odhalila zložitosť jeho správania pri extrémne nízkych teplotách. Základom tejto štúdie je predtavenie, ktoré sa tradične pozoruje blízko bodu mrazu vody....

ŠKRIDLA, KTORÁ ZNÍŽI NÁKLADY NA VYKUROVANIE AJ CHLADENIE

ŠKRIDLA, KTORÁ ZNÍŽI NÁKLADY NA VYKUROVANIE AJ CHLADENIE

Približne polovica spotreby energie priemernej americkej budovy sa minie na vykurovanie a chladenie. To je veľa vynaložených peňazí, spálených fosílnych palív a záťaže na starnúcu energetickú infraštruktúru v čase vysokých teplôt. Vedci teraz predstavili adaptívnu...

ZBER VODY ZO VZDUCHU POMOCOU SOLÁRNEJ ENERGIE

ZBER VODY ZO VZDUCHU POMOCOU SOLÁRNEJ ENERGIE

Viac ako 2,2 miliardy ľudí v súčasnosti žije v krajinách s nedostatkom vody a OSN odhaduje, že 3,5 milióna ročne zomiera na choroby súvisiace s vodou. Keďže oblasti, ktoré najviac potrebujú lepšiu pitnú vodu, sa nachádzajú aj na niektorých z najslnečnejších miest na...

MIKRORIASOVÉ ROBOTY ZACHYTÁVAJÚCE PLASTY VO VODE

MIKRORIASOVÉ ROBOTY ZACHYTÁVAJÚCE PLASTY VO VODE

Plastový odpad čoraz viac znečisťuje naše oceány a vodné cesty. Keď sa plasty v prostredí rozkladajú, fragmentujú sa na malé kúsky známe ako mikroplasty a nanoplasty. Mikroplasty sú plastové častice s veľkosťou do 5 mm, zatiaľ čo nanoplasty sú menšie ako 1 mikrón....

VYLEPŠENIE PRIETOKOVÝCH BATÉRIÍ NA VODNEJ BÁZE

VYLEPŠENIE PRIETOKOVÝCH BATÉRIÍ NA VODNEJ BÁZE

Dve farebné tekutiny prebublávajúce trubicami: Takto vyzerá batéria budúcnosti? Výskumník Empa David Reber sa rozhodol odpovedať na túto otázku v priebehu nasledujúcich štyroch rokov s podporou grantu Ambizione od Švajčiarskej národnej vedeckej nadácie (SNSF)....

autor

ejrick van newman

Komentáre

0 komentárov