Сверхпрочные макроволокна из бактериальной целлюлозы созданы простым методом скручивания с натяжением

Исследователи использовали одноэтапный метод скручивания с натяжением (TAT) для создания макроволокон (MFs) из бактериальной целлюлозы (BC) с исключительной прочностью и чувствительностью к влаге. Работа опубликована в Journal of Bioresources and Bioproducts.

Международная команда под руководством Ядонга Чжао и Чжэна Яна из Чжэцзянского океанического университета разработала простой метод TAT для ориентации нановолокон BC. Техника вытягивает и выравнивает нановолокна BC, предварительно расположенные в гидрогелевых трубках, формируя MFs с плотной структурой и усиленными межволоконными водородными связями.

Ключевые результаты:

• Метод позволил достичь рекордной прочности на разрыв для таких волокон — 1 057 МПа.
• Макроволокна демонстрируют быстрый отклик на изменение влажности, создавая крутящий момент с пиковой скоростью вращения 884 оборота в минуту на метр.
• Волокна обладают исключительной грузоподъёмностью. Самое тонкое волокно (MF2) способно поднять более 340 000 раз свой собственный вес, что превосходит большинство целлюлозных MFs.

Потенциальные применения:

Благодаря быстрой и интенсивной реакции на влагу макроволокна перспективны не только как приводы (актюаторы), но и для создания:

• дистанционных индикаторов дождя,
• интеллектуальных выключателей,
• «умных» штор.

Волокна раскручиваются при воздействии водяного пара и возвращаются в исходное состояние после высыхания.

Исследование показывает, что метод TAT — это осуществимый способ производства высокопроизводительных макроволокон из бактериальной целлюлозы, открывающий путь к созданию устойчивых, высокопрочных и функциональных материалов для различных отраслей.