Немецкие ученые с помощью нанотехнологий создали "удивительную" бумагу

нанобумага умеет менять свою плотность под воздействием тока
Фото: Getty Images

В ходе экспериментов, материалы получили новые свойства, как у аккумулятора и графена.

Исследователи не перестают экспериментировать с бумагой. Этому относительно недорогому материалу, обладающему разными хорошими свойствами, хотят найти новое применение. В него уже "вживляли" платы, наносили микросхемы специальными серебряными чернилами, создавали бумажные флеш-накопители. А недавно группы ученых из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце и Университета Фрайбурга объединили усилия для создания бумаги нового типа, которая умеет менять плотность.

Об этом сообщает издание newatlas.com.

В качестве основных компонентов исследователи использовали особое вещество, добытое из стенок клеток древесины, — нанофибриллы целлюлозы. Они настолько малы, что позволяют создать прозрачную и при этом очень прочную бумагу. А вот из обычных волокон целлюлозы такая бумага не получится.

Ученые решили поэкспериментировать с "нанобумагой" и "ударили" ее током. Под воздействием электричества бумага нагрелась, прочные связи волокон нанофибрилл целлюлозы ослабли, и материал потерял свою жёсткость. Иными словами лист бумаги превратился в тряпочку. Когда исследователи сняли напряжение, то связи между волокнами восстановились, и бумага вернула свою прочность.

Иллюстрация из статьи в издании Nature
Составляющие нанобумаги - схема
Фото: Nature

В будущем ученые планируют доработать и улучшить эти свойства материала, чтобы он мог самостоятельно накапливать заряд и использовать его при необходимости, например, поглощать энергию нагрузки. Такой материал с запасом энергии смог бы гасить удары и повышенную нагрузку, например, при аварии автомобилей.

Команда из Института Макса Планка использовала обычный струйный принтер, чтобы улучшить свойства бумаги. Они поместили в принтер картридж с катализатором из нитрата железа и нанесли определенные рисунки на обычную бумагу. Потом они нагрели лист до 800 °C в бескислородной среде (чтобы бумага не загорелась), в итоге катализатор изменил состав целлюлозных волокон бумаги, превратив их в чистый проводящий графит, в то время как участки бумаги, на которых не был нанесен рисунок, остались без изменений.

бумага микросхема
Лист бумаги с "вживленной" платой
Фото: Grant Hutchinson

Механизм создания графита из целлюлозы до сих пор полностью не изучен, хотя железо уже используется в производстве углеродных нанотрубок. Больше экспериментов и лучшее понимание потенциально могут привести к превращению бумажных структур в чудо-наноматериал толщиной в атом — графен.

Ранее мы сообщали о том, что шведские ученые изобрели невесомый аккумулятор из карбона. Батарея нового типа сможет качественно изменить гаджеты и электротранспорт.