Графен в джутовых волокнах поможет создать натуральную альтернативу синтетическим материалам
Москва, 15:19, 30 Ноя 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Ученые из Манчестерского университета объединили графен с джутовым волокном, создав первый в мире натуральный композит, усиленный этой углеродной структурой.
Прорыв может привести к изготовлению эффективных и экологически дружественных натуральных волоконных композитов, способных заменить синтетические аналоги во многих производственных сферах, сообщает phys.org. Например, они подойдут для автомобильной промышленности, кораблестроения, лопастей ветряных турбин и строительных материалов.
Продукт также способен стимулировать развитие фермерских экономик в странах, вроде Бангладеша, Индии и Китая. Именно они являются основными поставщиками джута. Сырьем для этих натуральных, полностью биоразлагаемых волокон служит дерево Corchorus capsularis. По объемам производства в своей сфере джут уступает только хлопку. Он стоит как минимум в 2 раза дешевле льна и других похожих волокон.
Все это делает джут перспективным сырьем для натуральных композитов с точки зрения ученых. Материалы способны уменьшить углеродный след промышленности, заменив синтетические аналоги, вроде стекловолокна. Проблема в том, что натуральные композиты недостаточно прочные для некоторых процессов. Специалисты из Манчестерского университета постарались решить проблему, создав покрытие для джутовых волокон из оксида и хлопьев графена. Благодаря такой обработке, устойчивость волокон к межповерхностному сдвигу увеличилась примерно на 200%, прочность на изгиб – почти на 100%.
«Мы уже несколько лет работаем с волокнами на основе графена и других двумерных материалов в группе профессора Новоселова, — сказал доктор Назмул Карим, инициатор проекта и разработчик экспериментов. – Приятно перенести опыт на производство высокоэффективных натуральных композитов. Джут раньше назывался «золотым волокном Бангладеша», но его лоск поблек в 80-х, после появления синтетических материалов, вроде полиэтилена и пластика. Однако, в связи с влиянием этих продуктов на экологию, натуральные волокна вновь обретают популярность».
Так, отмечает специалист, вырос спрос на джут в автомобильной промышленности. Материал используется производителями для отделки салона. Сегодня им требуется около 100 000 тонн в год. Доктор Карим надеется, что джутовые волокна на основе графена смогут сыграть важную роль в удовлетворении растущего спроса на более экологически дружественные продукты.
