Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

En kombination af plantebaserede partikler og vand danner en øko-lim

grundlæggende demonstrationsgrafik. Kredit:Aalto University

I en undersøgelse offentliggjort i Avancerede materialer , forskere ved Aalto University, universitetet i Tokyo, Sichuan University og University of British Columbia har demonstreret, at planteafledte cellulose-nanokrystaller (CNC'er) kan danne et klæbemiddel, der fuldt ud integrerer begreberne bæredygtighed, ydelse og omkostninger, som generelt er ekstremt udfordrende at opnå samtidigt.

I modsætning til superlim, den nye miljølim udvikler sin fulde styrke i en foretrukken retning, ligner "peel and stick" klæbemidler. Når man forsøger at adskille de limede komponenter langs bondens hovedplan, styrken er mere end 70 gange højere sammenlignet med retningen vinkelret på det plan. Alt dette betyder, at kun en enkelt dråbe af øko-limen har styrke nok til at holde op til 90 kg vægt, men kan stadig let fjernes ved et tryk på en finger, efter behov. Som Dr. Blaise Tardy fra Aalto Department of Bioproducts and Biosystems udtrykker det, "Evnen til at holde denne vægt med bare et par dråber er enorm, især fra en naturlig plantebaseret løsning. "

Denne form for egenskaber er nyttige til beskyttelse af skrøbelige komponenter i maskiner, der kan udsættes for pludseligt fysisk stød, såsom komponenter af høj værdi i mikroelektronik, at øge genanvendeligheden af ​​værdifulde strukturelle og dekorative elementer, i nye løsninger til emballeringsapplikationer, og - generelt - til udvikling af grønnere klæbemiddelopløsninger.

Luiz Greca (72 kg tung) tester platformen, der har sidestøtter bundet til klæbemidlet. Kredit:Aalto University

Desuden, sammenlignet med den nuværende tilgang til fremstilling af lim med høj styrke, der kan indebære komplekse og dyre ruter, teamet rapporterer, at deres løsning simpelthen tager biobaserede partikelkilder fra planter (med en forholdsvis ubetydelig pris) og tilføjer vand. Da hærdningstid er forbundet med fordampning af vandfasen (~ 2 timer, i øjeblikket), det kan styres med varme.

Aalto -professor Orlando Rojas siger, "Opnå en dyb forståelse af, hvordan cellulose -nanopartikler, blandet med vand, danne et så fremragende klæbemiddel er et resultat af arbejdet mellem mig selv, Dr. Tardy, Luiz Greca, Professor Hirotaka Ejima, Dr. Joseph J. Richardson og professor Junling Guo, og det fremhæver det fantastiske samarbejde og integration af viden mod udviklingen af ​​et yderst tiltalende, billig og sikker anvendelse. "

Kredit:Aalto University

"Godt, grøn emballage med dårlig lim gør stadig emballagen dårlig, "siger Dr. Blaise Tardy. Desuden, udsigterne for verdensomspændende udnyttelse (i en industri på 40 milliarder euro) er ganske attraktive i betragtning af den stadigt stigende produktion af cellulose-nanokrystaller set over hele kloden, som understøttet af incitamenter inden for rammerne af den cirkulære bioøkonomi.

Dr. Blaise Tardy siger, "Godt, grøn emballage med dårlig lim gør stadig emballagen dårlig. Det virkelig spændende aspekt ved dette er, at selvom vores nye klæbemiddel kan hentes direkte fra restbiomasse, såsom fra agroindustrien eller genbrugspapir, det overgår i øjeblikket tilgængelige kommercielle syntetiske produkter ved mange foranstaltninger. "


Varme artikler