Innovatsioon 2008: paber saab terasest tugevam

Loodussõbraliku kodanikuna olen üsna sageli supermarketis oma ostud pakkinud sealt saadavasse paberkotti. Seda vaatamata sellele, et paberkott on habras ja peale teist-kolmandat kasutamist juba päris kapsas. Stockholmi Royal Institute of Technology andis nädalapäevad tagasi teada, et uuel tehnoloogial põhinev paberitootmine võimaldab valmistada terasest tugevamatki pabermaterjali.

Teatavasti koosneb klassikaline paber valmitatud tselluloosist, milline oma füüsikalistelt omadustelt võib teoorias olla väga tugev materjal. Samas kaasneb tselluloosi osakeste ühtseks paberi-tervikuks liitmisega mitmeid defekte, mis muudavad tavalise paberi struktuuri küllaltki rabedaks materjaliks. Sellest tõdemusest kannustatuna otsustasid rootslased tselluloosi osakesed muuta nanoskaalal kordades väiksemaks, et nende omavahelist haakuvust parandada.

Selleks leotasid teadlased tselluloosi tootmiseks vajalikku puidumössi pikemat aega terve rea ensüümidega rikastatud vees, samal ajal segu tugevalt mikserdades. Saanud tavalise tselluloosi osakestest ca 1000 korda väiksematest osakestest moodustatud massi, töötlesid teadlased osakesi veel karboksüülhappega. Töötlemise tulemusena said osakesed omale täiendavad vesiniksidemed, mis liitsid neid senisest veelgi tugevamalt kokku.

Tulemuseks oli paber, milline pidas vastu vähemalt 214 megapaskalisele jõule. Samas mõõdus terasleht pidas vastu jõule kuni 130 megapaskalit. Ehk siis sai kokku segatud terasest veidi vähem kui kaks korda tugevam pabermaterjal.

Lisaks tugevusele osutus uus paber ka märkimisväärselt poorsemaks, mis muudab tema kuivamise ja seega ka tootmise hinna odavamaks kui tänasel paberil. Et tselluloosi looduslikud varud Maal on küllaltki suured, loodavad teadlased uuest tehnoloogiast lahendusi ka näiteks tööstusharudele, mis seni oma toodetes on kasutanud keemia baasil valmistatavat plastikut.