Mikä on Nanopaper?

Nanopaperi on huippuluokan paperilaji, jonka lujuus on 214 megapaskalia (MPa), yli 130 MPa valurautaa ja lähestyy rakenteellista terästä (250 MPa). Tyypillisen paperin lujuus on 1 MPa.

Tukholman kuninkaallisen teknologiainstituutin tutkijoiden kehittämä nanopaperi, joka julkistettiin lehdistötiedotteilla kesäkuun 2008 alussa, saa vahvuutensa biljoonista pienistä yhdistetyistä selluloosa -nanokuiduista. Nanopaperin selluloosakuidut valmistettiin tekemällä selluloosalietettä, joka on samanlainen kuin tavallisen paperin valmistus, mutta hajottamalla sitä edelleen entsyymeillä, mekaanisella hionnalla ja kemiallisella käsittelyllä karboksimetanolilla. Tuloksena on kuituja 1000 kertaa pienempiä kuin tavallisen paperin kuidut.

Nämä kuidut liittyvät toisiinsa virheettömässä matriisissa, toisin kuin perinteisen paperin kuidut, jotka ovat niin suuria, että näet ne suurennuslasilla. Tämä nanopaperi voitti edellisen ennätyksen 103 MPa korkean lujuuden paperista. Ensimmäisissä lujuustestissä käytettiin 40 mm pitkiä ja 5 mm leveitä ja noin 50 mikronin paksuisia nauhoja.

Nanopaperin kehittäneet tutkijat mainitsivat sen lukuisat edut julkistamisensa yhteydessä. Niiden mukaan nanopaperia käytetään korvaamaan kaikki päivittäistavarakassit, mikä on ympäristöystävällinen vaihtoehto öljyä kuluttaville muovipusseille. Nanopaperia voitaisiin käyttää vahvistavana aineena muovissa erittäin kalliiden hiilikuitujen sijasta. Nanopaperissa on suuria huokosia, mikä mahdollistaa nopeamman kuivumisen, mikä alentaisi sitä käyttävien lopputuotteiden hintoja.

Nanopaperin raaka -aine – selluloosa – on planeetan runsain orgaaninen polymeeri. Tämä tarkoittaa, että nanopaperituotteet voivat olla huomattavasti halvempia ja hyödyllisempiä kuin tuotteet, jotka perustuvat eksoottisempiin ja kalliimpiin nanomateriaaleihin, kuten hiilinanoputkiin. Nanopaperi saattaa jopa löytää käyttöä yleiskäyttöisenä rakennusmateriaalina, kunhan massatuotannon valmistuskustannukset ovat niin alhaiset kuin keksijät väittävät.

Kahta muuta materiaalia kutsutaan harvemmin nanopaperiksi. Näitä ovat Arkansasin yliopiston kemistien luoma titaanioksidin nanokuitumatriisi, jota voitaisiin käyttää palonestoaineena tai patogeenisena suodattimena, ja MIT-tutkijoiden luoma kalium-mangaanioksidi-nanolanka-matriisi sienenä öljyvuotojen imeytymiseen.