Отгадайте загадку: какой материал в пять раз легче стали, но при этом и в пять раз прочнее ее? Ладно, не будем заставлять вас теряться в догадках. Верный ответ — целлюлозное нановолокно (CNF). Оно делается из обычной целлюлозы, той же, что и используется для создания бумаги. Однако при этом целлюлозное нановолокно можно использовать для, например, создания корпусов автомобилей, что и сделали японские инженеры.

Что такое целлюлозное нановолокно?

Для начала стоит знать, что сделано оно на основе древесины. Древесина — довольно универсальный материал, но и его можно улучшить. Для этого ученые используют двухступенчатую химическую реакцию, которая придает дереву прочность и легкость. Сначала исследователи кипятят образцы древесины в водном растворе из гидроксида натрия и сульфита натрия, что частично удаляет лигнин и гемицеллюлозу из материала.

Это нужно для того, чтобы внутри дерева было больше «свободного пространства». Тем более, что два эти вещества не оказывают особого влияния на финальные свойства продукта. Затем обработанную древесину подвергают горячему прессованию, что приводит к разрушению клеточных стенок и образованию высокоориентированных целлюлозных нановолокон. На выходе получается, своего рода, уплотненная древесина, которая намного прочнее натурального материала.

Вы думаете, на этом ученые остановились? Как бы не так! Группа исследователей из Университета Киото выяснила, что при высоком давлении, материал можно расплавить и получить из него что-то по консистенции напоминающее смолу. Эту «смолу» можно отливать в любые формы и после затвердевания в итоге можно получить сверхпрочные и легкие детали, которые, к тому же, без проблем подвергаются вторичной переработке.

В качестве демонстрации, эксперты из Университета Киото создали из уникального материала концепт суперкара, который получил название Nanocellulose Vehicle. Наноцеллюлоза тут использовалась для создания всех деталей корпуса и большей части элементов интерьера автомобиля. Как утверждают ученые, новый материал позволил создать авто, которое весит на 10% меньше, чем аналогичное, собранное из привычных нам деталей. Кроме того, запас прочности и экологичность такого вида транспорта куда выше.

На первый взгляд авто ничем не отличается от обычного

Ученые до сих пор проводят ряд испытаний деталей автомобиля, чтобы убедиться, что «деревянная» машина будет иметь хороший срок службы. В противном случае это не имело бы смысла. При этом стоит надеяться, что в ближайшее время появление автомобиля подобного типа все-же стоит ожидать на рынке. Потому как ряд крупных автопроизводителей (среди которых есть и Toyota), заинтересовались данной разработкой.

Прямо сейчас крупные автоконцерны исследуют возможности наноцеллюлозы, а также ищут дешевые способы ее производства. В конце концов, даже если не получится создавать целые автомобильные корпуса из нового материала, и автопроизводители ограничатся лишь некоторыми деталями вроде бамперов, то это уже будет значительный шаг вперед в автомобилестроении.