Investigadores en Suecia han producido un material de base biológica que, según se informa, supera la resistencia de todos los materiales de base biológica conocidos, ya sean fabricados o naturales. incluyendo madera y seda de araña.

Trabajando con nanofibras de celulosa (CNF), el componente esencial de la madera y otras plantas, los investigadores informan que han superado la dificultad de traducir las increíbles propiedades mecánicas de estas nanofibras en más grandes, materiales ligeros para su uso en aviones, carros, muebles y otros productos.

"Las fibras de nanocelulosa de base biológica fabricadas aquí son 8 veces más rígidas y tienen una resistencia superior a las fibras de seda de araña de dragalina natural, generalmente considerado como el material de base biológica más fuerte, "dice el autor correspondiente Daniel Söderberg, investigador en KTH Royal Institute of Technology. "La fuerza específica es superior a la de los metales, aleaciones, cerámica y fibras de vidrio E ".

Publicado en la revista de la American Chemical Society ( ACS Nano ), el estudio describe un nuevo método que imita la capacidad de la naturaleza para disponer las nanofibras de celulosa en arreglos a macroescala casi perfectos.

El progreso informado es el resultado del desarrollo de conocimientos sobre la forma en que la física controla la estructuración de los componentes, como CNF, a nanoescala durante la fabricación.

Esta comprensión permitió un nuevo proceso, que consiste en controlar el flujo de nanofibras suspendidas en agua en un canal de 1 mm de ancho fresado en acero inoxidable. La conexión de flujos de agua desionizada y agua de pH bajo ayuda a alinear las nanofibras en la dirección correcta y permite que las interacciones supramoleculares entre los CNF se autoorganicen en un estado bien empaquetado en el que se unan.

"Este descubrimiento es posible gracias a la comprensión y el control de los parámetros fundamentales fundamentales esenciales para una nanoestructuración perfecta, como el tamaño de las partículas, interacciones, alineación, difusión, formación y montaje de redes, "Dice Söderberg.

Söderberg dice que el estudio abre el camino para el desarrollo de material de nanofibras que se puede utilizar para estructuras más grandes al tiempo que conserva la resistencia a la tracción de las nanofibras y su capacidad para soportar cargas mecánicas. El proceso también se puede utilizar para controlar el ensamblaje a nanoescala de tubos de carbono y otras fibras de tamaño nanométrico.

Se informaron las mediciones del material para la rigidez a la tracción, 86 gigapascales (GPa), y para resistencia a la tracción, 1,57 GPa.