鑄鐵強度比不過納米紙

此纖維素納米紙斷裂面的橫截面圖 據英國《新科學家》報道，瑞典皇家理工學院開發一種新式"超級紙"，比鑄鐵還結實，用這種紙做成的紙袋將很難戳穿。該學院的拉斯·伯格倫德表示，此新式紙可以用來加強傳統的紙張，生產特別強健的粘性帶或結實的生物組織合成替代品。

　　伯格倫德的這種"納米紙"盡管超級結實，但其實也是由生產傳統紙張的生物材料??纖維素制成的。這種長鏈糖分子是植物細胞壁的主要成分，是地球上最普遍的有機化合物。木頭通常有大約一半的纖維素，它們和其它結構化合物混在一起。

　　在植物細胞壁中，單個纖維素分子能共同彎曲，產生直徑約20納米的纖維，比人類頭發絲還細5000倍。這些纖維形成堅固的網絡，為細胞壁提供強大的支橕結構。伯格倫德說："纖維素納米纖維是植物結構中的主要加固物質，具有納米級直徑、高強度和高韌性的特點。"

　　從木頭中提取的纖維素是制造玻璃紙的基礎，最近還被材料科學家用於開發新奇的塑料材料。但他們將它只是當作一種便宜的填充材料，忽視了其機械性能。而此新方法突破性地在木漿中放入一些?，之後使用攪拌機對它進行分段。這種剪切力促使纖維素溫和地分解成其構成纖維，從而生產出懸浮於水中的沒有損壞的纖維素纖維。當水瀝乾之後，伯格倫德發現這些纖維由氫鍵緊緊地結合成了網絡，形成了一張張平平的"納米紙"。

　　機械測試表明它的擴張強度達2.14億帕斯卡，比鑄鐵(1.3億帕斯卡)還強硬，幾乎和建築鋼材(2.5億帕斯卡)的強度相當。而常規紙張的擴張強度不到100萬帕斯卡。此次是對40毫米長、5毫米寬和大約50微米厚的紙帶進行測試的。

　　研究人員認為納米紙如此強大的強度秘訣不僅是具有沒有損壞的纖維素纖維，還有它們排列成網絡的結構方式。雖然它們牢固地結合在一起，但它們還能彼此滑動，以消除壓力。而且，其單個纖維素纖維也比常規的紙張的單個纖維小得多。伯格倫德說，常規紙張網絡的纖維直徑為30毫米，而納米紙的纖維直徑小3個數量級。再者，相對常規紙張網絡來說，納米紙材料的缺陷很小。此研究發明發表在最新一期的《生物高分子學》雜志上。