納米纖維素 減少汽車重量400公斤

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【大紀元2013年08月11日訊】(大紀元記者沙莉編譯報導)福特希望在未來幾年內將其汽車的重量減少400公斤。這將顯著降低燃料成本。這個願望的實現要依靠神奇的納米纖維素材料。芬蘭的研究人員已經開發出一種有著驚人力度的固體泡沫。使用新材料,數噸重的汽車和船隻可以變得很輕。它所帶來的益處不僅限於大大降低燃料成本。

德國《世界報》報導,芬蘭的工程師說,未來的船的重量可能不到半公斤,卻能負載500公斤。納米纖維素可用於幾乎所有的東西。以納米纖維素製作的過濾嘴,也可以從香煙中濾去有害物質,或是從鹽水中濾掉鹽分,使之成為飲用水。

納米纖維素和石墨烯一樣有潛力成為新的令人興奮的超級材料。納米纖維素比紙還薄,拉伸強度超過芳綸凱夫拉高強纖維,在一定條件下,甚至可以導電。纖維素無處不在,在樹皮或小麥中都有。然而,作為新材料,研究人員需要納米級的纖維素,即最小尺寸的纖維素。

技術人員使用樹皮生產納米纖維素。生產中需要能夠產生大量壓力的化學物質和機器。這不僅耗用大量能量,也對最終產品納米尺寸的纖維造成損壞。

因此研究人員特別對細菌生產的納米纖維素感興趣,細菌是用來制醋的細菌或紅茶菌。細菌生產纖維素時需要大量糖類、流體之類的添加劑和巨大的發酵罐。

藻類製造納米纖維素 並改善氣候

得克薩斯大學奧斯汀分校的馬爾科姆‧布朗(Malcolm Brown,圖左)帶領研究人員成功用乙酸菌的DNA改變了藻類基因,製造納米級纖維素。(botany.utexas.edu)

得克薩斯大學奧斯汀分校的馬爾科姆‧布朗(Malcolm Brown)帶領研究人員對此成功突破,以簡單和資源節約型的方式生產出多用途的材料。他們用乙酸菌的DNA改變了藻類基因,然後製造納米級的纖維素。這種方法具有明顯的優勢,所需資源減少,只要充分的陽光和水。

布朗介紹新技術可以「低成本大規模生產納米級纖維素」,使藻類成為「可持續​​生產生物燃料和許多其他產品」的原料。

此外,藻類不僅能夠生產較大的纖維,也能生產最微小極穩定結構的晶體材料。還有一個同樣重要的副作用:在生產過程中,藻類吸收二氧化碳–至關重要的引起的全球變暖的物質之一。

目前,科學家們在現實條件下嘗試能否進行工業生產。研究人員估計,在五到十年內,可能開始進行大規模的生產。波蘭生物技術公司Bowil Biotech今年有望用常規方法生產納米纖維素。

波蘭生物技術公司Bowil今年有望用常規方法生產納米纖維素。(bowil.pl)

納米纖維素可以製作極其輕便且結實的防彈衣。微小的纖維素部份可以極緊湊排列,子彈無法射穿這種結構。它的密度也使它適用於作為房屋的絕緣材料。

納米纖維素的廣泛用途

由於其多孔結構,納米纖維素也能吸收大量的流體。最佳條件下,可達到體積中納米纖維素僅僅佔1%,流體佔99%。因此,可以開發吸收性極好的衛生棉條和繃帶。大大減少更換繃帶的次數。對於痛苦的燒傷病人尤其有幫助。

由於納米纖維素的結構符合人體組織,耶拿大學的研究人員已經對動物進行測試,是否能植入人工組織。

布朗說,納米纖維素也可作為書寫紙,不過普通紙目前尚不受到威脅,因為現在還不具備這樣大規模的生產能力。

納米纖維素的導電性也同樣有趣。得克薩斯州的科學家們正在研究人造材料的導電性染料。這種染料透明輕便穩定,可以取代塑料和玻璃作為電視和電腦顯示器底板。研究人員預測,它可以製造非常薄的柔性顯示器。

其他先鋒製造商還嘗試用納米纖維素開發像壁紙一樣可貼在牆上的電視機。

(責任編輯:畢儒宗)

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