Perlemor inspirerer til plastik lige så stærkt som stål

Man tager groft sagt noget ler og polymeren polyvinyl-alcohol (PVA), der findes i lim og maling, blander det sammen i stuetemperatur, og resultatet er et materiale ligeså robust som stål, kevlar og andre materialer skabt ved høje temperaturer.

Også selv om materialet er ligeså tyndt som et stykke husholdningsplast.

Den opdagelse har ingeniøren Nicholas Kotov og hans kolleger på University of Michigan i USA gjort, skriver Newscientist.

Teknikken efterligner lagdelingen i perlemor, der er blandt naturens mest robuste materialer.

Kopieringen sker ved at bruge 300 lag af nanopartikler fra et mineral i lertypen montmorillonite. En robotarm lægger de lag sammen med lige så mange stykker lag polymer - stykke for stykke.

Processen er tidskrævende, men den lagopdelte struktur betyder, at partiklerne fra leret kan stables ligesom mursten og mørtel.

Blandingen af leret og polymeren generer en stærk, men ikke fast hydrogen forbindelse mellem lagene. Forholdet skaber, hvad Nicholas Kotov betegner som en velcro-effekt, hvor lagene brækker af og omdanner sig under pres.

»Det er svært at forestille sig, at kombinationen af ret almindelige hverdagsmaterialer som ler og PVA kan have så unikke mekaniske egenskaber,« siger Nicholas Kotov til Newscientist.

Arbejdet med lagdelingen kræver, at robotarmen sætter nye stykker på, når det gamle er tørret. Processen gør derfor, at forskerne endnu ikke kan fremstille større stykker af det stærke plastikmateriale.

New Scientist kommer i deres artikel ikke ind på, hvor lang tid fremstillingen af det stærke materiale tager, og hvordan de kommercielle muligheder derfor ser ud.

Dokumentation

Newscientist: Mother-of-pearl inspires super-strong plastic
Kotov research group, University of Michigan