Starkt mottagande - Kungliga Tekniska högskolan

More documents

Recommendations

Info

foRskning HÅKAN LINDGREN ars Berglunds e-postlåda har svämmat över alla bräddar i sommar. Såväl ryssar som amerikaner har kommit med fantasirika tillämpningar av de resultat hans forskargrupp publicerade i juni. Nyheten tog ordentlig fart genom mediegiganter som Science och New York Times, och har i dag publicerats runt om i världen. – I går ringde en lokal radiostation från Kanada för att göra en intervju, men tiden räcker ju inte till för alla, säger Lars Berglund. 6 campi 5|08 Ett papper nästan lika starkt som stål En papperskasse som inte kan gå sönder behöver inte vara långt borta från verkligheten. Nanofibrer från cellulosa gör pappret nästan lika segt som stål och öppnar för en miljövänlig ersättning till klimatovänliga plaster. Upptäckten har väckt uppmärksamhet världen över, men Lars berglund, professor på Fiber- och polymerteknologi, vill att idéerna stannar i Sverige. upptäckten som väckt sådan uppmärksamhet är att nanofibrer från cellulosa kan förvandlas till ett superstarkt papper. Nanofiberpapperet har nästan samma seghet som stål, samtidigt som det är porösare än vanligt papper. Detta utan att vara känsligare för väta. – Egenskaperna kommer från nanofibrernas starka bindning i varandra, men även av deras storlek. Nanofibrerna är 1000 gånger mindre än konventionella pappersfibrer, vilket gör att nanopappret i princip är utan svagheter, säger Lars Berglund. Medan vanligt papper enbart kan töjas i upp till 3 procent av sin längd, ger nanopappret med sig upp till 10–12 procent. Den tekniska termen är draghållfasthet och det nya pappersmaterialet klarar av krafter på samma nivå som gjutjärn. Uttryckt i siffror klarar nanopappret 214 megapascal, medan gjutjärn håller för 140 megapascal. Ett ordinärt papper håller för knappt 1 megapascal. De unika egenskaperna öppnar för en rad tillämpningar, inte minst med tanke på tillgången av själva råvaran. Cellulosans nanofibrer åter-
finns i alla växters cellväggar och finns därför i så gott som outtömlig mängd. Att förstärka olika kompositmaterial blir ett av målen med cellulosans nanofibrer. Egenskaperna från nanofibrerna skulle då också kunna ges till allt från golfklubbor till fiskespön. Men i första hand tror Lars Berglund på högteknologiska tillämpningar som högtrycksfilter och membran. Att det internationella intresset är starkt har han redan märkt i mejlskörden. – Med det är viktigt att denna forskning utnyttjas i Sverige för att förstärka den svenska skogsindustrin. Skogsindustrin är i dag mycket viktig för Sveriges export, och i behov av nya innovationer för att klara av att vara konkurrenskraftiga internationellt, säger Lars Berglund. den miljövänliga aspekten av forskningsupptäckten är också något som Lars Berglund pekar speciellt på, eftersom den öppnar för en ersättning till dagens miljöovänliga, fossilbaserade plaster. – Ur klimatsynpunkt är det mycket viktigt att vi hittar något som kan ersätta dagens plaster. Rå varan kommer direkt från växtriket och kemin bakom processerna är helt miljövänlig, säger han. Lars Berglund kom till kth för sex år sedan, fast besluten att kartlägga egenskaperna hos cellulosans minsta fibrer. Och det är tillsammans med forskningsbolaget stfi-Packforsk, som forskargruppen nu lyckats isolera och använda nanofibrerna. En av hemligheterna är användningen av ett speciellt enzym som frigör fibrerna från varandra. Därefter följer en mekanisk bearbetning och sedan späds cellulosamassan ut till ett gel, för att sedan filtreras med hjälp av vakuum. När all vätska är borta återstår en tunn, nano- fiberväv vars kraftfulla egenskaper förvånat forskargruppen. – Det låter som en enkel process, men vi Det är viktigt att denna forskning utnyttjas i Sverige för att förstärka den svenska skogsindustrin. började med helt tomma händer och fick uppfinna arbetsmetoderna efterhand. Men i dag är detta ”kökskemi” – något som går att göra hemma utan inblandning av några farliga kemikalier, säger Marielle Henriksson, forskare på avdelningen för biokompositer. en av de stora utmaningarna med alla nanoteknologier är att de kräver en stor metodutveckling för att kunna användas. Forskning i nanoskala kräver en helt ny sorts verktygslåda, anpassad för den oerhört lilla skalan nanometer. Men Lars Berglund har gott hopp om att inom fem års tid ha tagit tekniken så långt att den är färdig för de första tillämpningarna. Bland annat väcker nanofibrernas unika egenskaper tanken att använda dem i tillämpningar där det i dag används kol-nanorör, som är oerhört dyra att tillverka och potentiellt farliga för hälsan. Cellulosans nanofibrer är däremot något som vi får i oss varje dag med födan. Svårigheterna på väg mot nanopappret har bland annat bestått i att ta fram en kontinuerlig process för att producera nanofibrerna, med en rimlig energiförbrukning, berättar Tom Lindström, verksam vid stfi-Packforsk och professor på kth. – Den metod vi nu har tagit fram fungerar som en demonstrator för att detta är praktiskt möjligt. Nu krävs stora investeringar för att kunna skala upp detta till en industriell tillverkning. Att använda nanofibrerna för olika former av ytbeläggningar är det som ligger allra närmast i tid, säger han. arbetet med att utvinna nanofibrerna har pågått i olika projekt sedan 1980-talet. Att man nu nått så långt som till att framställa nanopappret kan bland annat förklaras med den samlade specialistkompetensen inom kth, menar Lars Berglund. Nanopapprets draghållfasthet är på samma nivå som gjutjärn. 1. 2. 3. 4. 5. – Vi hade knappast kommit så här långt utan den samlade kunskapen inom kth, inom allt från bioteknik till processteknik. Det krävs en forskningsmiljö av denna storlek för att nå resultat, säger han. forskningen ryms inom centrumbildningen Biomime (Strategiskt centrum för Biomimetiska material) som är ett multidisciplinärt centrum inom Skolan för bioteknologi. Biomime är resultatet av ett samarbete mellan kth, Umeå Plant Science Center, stfi-Packforsk och Stiftelsen för Strategisk Forskning (sff). mAGnus troGen TILLveRkNINgSPRoceSS 1. i vanlig vedpappersmassa tillsätts ett speciellt enzym som efter en mekanisk bearbetning sönderdelar cellulosafibrerna i nanofibrer. 2. nanofibrerna, som är i princip helt oskadade av behandlingen, späds ut med vatten till en 0,2-procentig lösning som liknar ketchup till konsistensen. 3. lösningen filtreras med hjälp av vakuum för att avlägsna det mesta av vattnet. 4. kvar blir en fin nanofiberväv, eller nanopapper, som torkas. 5. i nanopappret ligger fibrerna, som är 10-40 nanometer i tjocklek, tätt fästa vid varandra i en tät väv som i stort sett saknar vanligt pappers ojämnheter och svagheter. ANN-SoFIE MARMINGE campi 5|08 7 HÅKAN LINDGREN
Page 1 and 2: HÅKAN LINDGREN HÅKAN LINDGREN Spr
Page 3 and 4: Jobb i sikte för Amir - sfinx utbi
Page 5: HÅKAN LARSSoN Dansanta doktorander
Page 9 and 10: HALLE INSTITUTE Blum tror på samar
Page 11 and 12: Ett klättertorn i Maskinparken sve
Page 13 and 14: Samarbete bäddar för framgång. v
Page 15 and 16: ”Ge lärarna rätt verktyg” det

Starkt mottagande - Kungliga Tekniska högskolan

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?