Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forscher entwickeln Hightech-Zellulose

27.03.2012
Pflanzenbasiertes Aerogel verfügt über tausendfache Tragkraft

Forscher der Technischen Universität Helsinki haben ein Material entwickelt, das zu den leichtesten Konstruktionen der Welt gehört und extrem Tragfähigkeit auf Wasser aufweisen soll. Die auf pflanzlicher Zellulose basierende Substanz soll theoretisch das bis zu Tausendfache seines Eigengewichts transportieren können. Die Wissenschaftler haben ihre Erfindung auf dem Frühlingskongress der American Chemical Society in San Diego präsentiert.


Zellulose: Pflanzenzellstoff als Zukunftsmaterial (Foto: cam.ac.uk)

Vorbild aus der Natur

Vorbild für den neuen Stoff ist der Wasserläufer. Das in der Regel zwischen acht und zehn Millimeter lange Insekt ist bekannt für seine Leichtigkeit und für seine Fähigkeit, sich auf der Wasseroberfläche fortbewegen zu können. Während die meisten Arten rund um Tümpel und Teiche heimisch sind, haben sich manche sogar auf Fließgewässer spezialisiert.

Das von Olli Ikkala und seinem Team entwickelte Material imitiert die Eigenschaften der Beine, die von den Wasserläufern als "Tragflächen" eingesetzt werden. Es besteht aus winzigen Fibrillen aus verarbeitetem Pflanzenzellstoff. Dies erlaubt dem Material eine feste Form bei gleichzeitiger Stabilität und hohem Luftanteil. Eigenschaften, die Aerogelen allgemein eine Bezeichnung als "solid smoke" (fester Rauch) eingebracht haben.

Nanozellulose als Stoff der Zukunft

Zellulose ist einer der Hauptbestandteile pflanzlicher Zellwände und verleiht etwa Bäumen ihre Tragkraft und Stabilität. Industriell wird sie hauptsächlich in der Papier- und Textilindustrie eingesetzt. Veränderte Varianten auf Basis von Nanotechnologie sollen aber zukünftig noch viele weitere Verwendungsmöglichkeiten eröffnen. Ein wesentlicher Vorteil des Materials liegt zudem darin, dass es sich um einen erneuerbaren Rohstoff handelt.

"Es kann von großem Wert sein, der Welt beim Übergang zu Stoffen zu helfen, bei deren Erzeugung nicht auf fossile Brennstoffe zurückgegriffen werden muss", so Ikkala laut Science Daily http://sciencedaily.com . "Die Nutzung von Zellulose aus Holz beeinflusst nicht die Verfügbarkeit oder den Preis von Nahrungsmitteln wie Mais oder Getreide. Wir sind sehr glücklich, dass wir die Grenzen traditioneller Anwendung nun in Richtung Hightech überschreiten."

Schwimmender Ölschwamm

Das in Finnland entwickelte Nanopolymer weist den Berechnungen nach eine ungeheure Tragfähigkeit auf und könnte auf ein Gewicht von rund einem halben Kilogramm fünf handelsübliche Gefrierschränke tragen, was in etwa dem tausendfachen Gewicht entspricht.

Auch Applikationen im Umweltbereich sind angedacht. An der Oberfläche schwimmend wäre das Material in der Lage, große Mengen an Erdöl aufzunehmen, ohne zu sinken. Das aufgenommene "schwarze Gold" würde sich schließlich sogar zurückgewinnen lassen.

Georg Pichler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://helsinki.fi

Weitere Berichte zu: Aerogel Hightech-Zellulose Tragfähigkeit Tragkraft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide
20.01.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Metamaterial: Kettenhemd inspiriert Physiker
19.01.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde

23.01.2017 | Geowissenschaften

Immunabwehr ohne Kollateralschaden

23.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

23.01.2017 | Physik Astronomie