Een houten vliegtuig?

Wetenschappers hebben de nanovezels van hout gebruikt om een nieuw biomateriaal te maken dat sterker is dan spinnenrag. Ze maakten de dichtheid van het hout hoger en veranderden daarmee het hout in een soort ‘superhout’ dat net zo sterk – of zelfs sterker – is als staal.

Superhout maken

Om het superhout te maken sorteerden de onderzoekers minuscuul kleine houtvezels genaamd cellulose nanofibrils (CNF) in dezelfde richting om heel dichte, kleine bundeltjes te maken. In een ingewikkeld technisch proces worden de vezeltjes in gedeioniseerd water met een verlaagde pH-waarde geplaatst en door een kanaaltje van een millimeter dik vervoerd. Daardoor gaan alle vezeltjes dezelfde kant op staan. Als de vezels vervolgens drogen en gecomprimeerd worden, ontstaat het sterke materiaal. Voor iedereen die van data houdt: de stijfheid werd gemeten op 86 gigapascal en de trekkracht op 1,57 gigapascal.

Toepassingen van superhout

Daniel Söderberg, lid van het onderzoeksteam reageert: ‘We hebben deze ontdekking kunnen doen omdat we begrijpen hoe belangrijk het is om een aantal essentiële aspecten van de perfecte nanostructuur te beïnvloeden. Die aspecten zijn bijvoorbeeld de grootte van de deeltjes, de manier waarop ze met elkaar verbonden zijn, in welke richting ze gaan, hoe ze verspreid zijn, hoe ze een netwerk vormen en hoe ze in elkaar gezet zijn. Deze nieuwe biogebaseerde nanocellulosevezels die we nu gemaakt hebben is acht keer zo stijf en sterker dan de vezels in spinnendraad. Terwijl die draden gezien worden als het sterkste biologische materiaal op aarde. De sterkte van de CNF-draden overtreft die van metalen, legeringen, keramiek en zelfs glasvezel. ’ Daardoor kan het materiaal worden gebruikt voor allerlei toepassingen. Söderberg denkt onder andere aan onverwoestbaar meubilair. Maar hij gaat nog verder. Het materiaal is ook geschikt voor gebruik in auto’s en zelfs vliegtuigen. Daarbij zou het bijvoorbeeld het momenteel populaire carbon kunnen vervangen.

Meer lezen? Het volledige onderzoek staat in het magazine ACS NANO.