Makulatur umgewandelt in umweltfreundlichen Aerogel
Bekannt als „frozen Rauch“ wegen ihrer milchig durchscheinendes Aussehen, sind Aerogele zu den leichtesten festen Materialien der Welt. Bestehend aus 99,8 Prozent Luft, sind sie sehr hitzebeständig und sind eine ausgezeichnete Form der Isolierung. Nun, Wissenschaftler an der National University of Singapore (NUS) haben Makulatur verwendet, um eine zu erstellen.
Bisher wurden hauptsächlich Aerogele aus Siliziumdioxid, zusammen mit Substanzen, wie Metalloxide, Polymere, Kohlenstoff-Nanoröhren und Graphen hergestellt. Die NUS-Technik wird behauptet jedoch wesentlich umweltfreundlicher zu sein, mit weniger Leistung, die Freigabe weniger giftige Emissionen und der weniger gefährliche Chemikalien - und es wird ein Material, das sonst in die Deponie gehen könnte.
Assistent Professor Duong Hai Minh (rechts) hält eine Probe des Cellulose-Aerogel, das er mit seinen Teammitgliedern, Gu Bowen (Mitte) und Siah Jie Yang (links) entwickelt, die beiden Studenten von der Fakultät für Maschinenbau (Credit: Nationale University of Singapore)
Die „kostengünstige“ Herstellungsprozess beginnt mit Wasser mit Cellulosefasern Mischen, wobei letztere durch Mulchen das Papier erhalten wird. Ein Vernetzungspolymerharz dann zu der Mischung zugesetzt wird, wonach es mit Ultraschall behandelt wird - Beschallung ist das Verfahren unter Verwendung von Schallenergie in einer Lösung zu rühren.
Als nächstes wird die Mischung in Formen gegossen und für 24 Stunden bei -18º C (0º F) eingefroren, wonach bei -98º C gefriergetrocknet, es ist (-144º F) für zwei Tage. Schließlich ist es in einem Ofen bei 120º C (248º F) für drei Stunden gehärtet. Das Endergebnis ist ein opakes biologisch abbaubares Material, das nicht toxisch ist, flexibel, mechanisch stark und ölabsorbierenden.
Wenn in Methyltrimethoxysilan (MTMS) beschichtet ist, wird das Cellulose-Aerogel sehr hydrophoben (wasserabstoßenden). Das bedeutet, dass, wenn es in einer Ölpest platziert wurden, könnte es bis zu 90-fache seines Trockengewichts in Rohöl aufzusaugen, ohne „Auffüllen“ auf dem Wasser. Es könnte dann wie ein Schwamm ausgewrungen werden, so dass mehr als 99 Prozent des absorbierten Öls zurückgewonnen werden.
Das Material könnte auch die Verwendung als Wanddämmung in Gebäuden. Neben Wärme innerhalb der Struktur enthalten zu halten, wäre es die Bildung von Feuchtigkeit widerstehen, fügen Stärke an den Wänden, und nehmen weniger Platz als herkömmliche Materialien wie Glaswolle. Es könnte ebenfalls als eine Form von Schutzverpackungen verwendet werden, oder in der medizinischen Schwämmen Wund-Plugging. Wenn sie mit metallischen Nanopartikeln dotiert und gehämmert flach auf seine Luftgehalt zu entfernen, kann das Aerogel zusätzlich in einen mechanisch starken dünnen magnetischen Film umgewandelt werden.
Wenn nicht in MTMS beschichtet, hat die hochporöse Aerogel Wasser und andere Flüssigkeiten absorbieren, so dass für ihre Verwendung in Produkten wie Windeln oder Damenbinden.
Die Technologie wird von Materialien Unternehmen Bronxculture kommerzialisiert.