Giấy cứng như... thép

Các nhà khoa học vừa báo cáo về việc phát triển loại giấy nano xenlulo, một loại vật liệu siêu chắc có thể sử dụng trong ngành công nghiệp xây dựng.

Nhờ có các sợi xenlulo không bị đứt gãy và sắp xếp như những mạng lưới, giấy nano cứng gần như thép. Ảnh: LiveScience

Giấy nano, loại giấy gồm nhiều sợi nano xenlulo tự nhiên, đã được xử lý cẩn thận, được phát hiện có độ cứng lớn; loại giấy này có độ cứng gần tương đương với thép.

Lars Berglund, nhà nghiên cứu thuộc Viện Công nghệ Hoàng gia Thụy Điển tại Stockholm phát hiện thấy rằng các quá trình xử lý cơ học được sử dụng để nghiền gỗ thường làm hỏng các sợi tự nhiên, vì thế độ cứng của giấy cũng bị giảm xuống. Tuy nhiên, ở loại giấy nano mới này, Berglund đã phát triển một quá trình để tách các sợi này ra, nhằm không làm ảnh hưởng đến tính chất của chúng.

Điều thú vị về khả năng của loại giấy nano này không chỉ nằm ở độ bền của các sợi xenlulo chưa bị đứt gãy, mà còn nằm ở cả cách thức chúng sắp xếp thành những mạng lưới. Mặc dù những sợi này liên kết chặt chẽ với nhau, chúng vẫn có thể trượt lên nhau để làm giảm độ căng và các loại ứng suất.

Các sợi xenlulo riêng rẽ cũng nhỏ hơn nhiều so với kích thước của một tờ giấy thông thường. Ông Berglund cho biết thêm: “Mạng lưới sợi của một tờ giấy thông thường gồm nhiều sợi có đường kính 30 micro-mét, nhưng ở đây chúng ta xem xét 3 mẫu có kích thước nhỏ hơn. Do đó, vật liệu này có một nhược điểm rất nhỏ so với mạng lưới sợi của loại giấy thông thường”.

Kiểm tra cơ học cho thấy loại giấy này có độ bền kéo lên tới 214 mega-pascan (MPa), cứng hơn so với gang (130 MPa) và gần như cứng bằng thép được sử dụng để xây dựng cầu và các tòa nhà (250 MPa). Loại giấy bình thường thường nhẹ và mỏng; do đó, nó có độ bền kéo nhỏ hơn 1 Mpa.

Thí nghiệm trên đã sử dụng những mẩu giấy vụn có các kích thước: dài 40 mm, rộng 5 mm và dày khoảng 50 µm.

• Bùi Thành (Theo LiveScience)