Träfibrer ger billigt elektriskt ledande material
Nu står det klart att forskare från KTH har uppfunnit ett sätt att använda träfibrer för att skapa ett stryktåligt och billigt elektriskt ledande material. Detta material kan användas i lätt och långlivad flexibel elektronik som exempelvis kroppsburen teknik.
En forskargrupp ledd av Max Hamedi på avdelningen fiber- och polymerteknologi vid KTH har skapat ett nytt kompositmaterial. Det nya ämnet har forskarna utvecklat genom att kombinera cellulosa-nanofibriller med MXene, ett strömledande, tvådimensionellt material som är några ynka atomer tunt. Fibrillerna har därmed gett det nya materialet en tålighet det annars skulle saknas, samtidigt som det är flexibelt.
– Vårt forskningsresultat kommer i förlängningen att leda fram till böjbara och multifunktionella komponenter för energilagring, som batterier. Detta till en låg kostnad och hög prestanda, säger Max Hamedi.
I förlängningen skulle de här batterierna till exempel kunna vara en viktig del i kroppsburen teknik.
För att använda det nya material så har forskarna tänkt sig att forma elektroder av det, till sin form att betrakta som tunna kablar som kan leda ström.
– De här elektroderna är därtill starka nog och har en förmåga att kunna lagra energi vilket gör dem lämpliga för elektrokemiska tillämpningar.
Materialets styrka är enligt Max Hamedi resultatet av en kombination av geometri och kemi. Cellulosa nanofibrillerna knyter an till MXene-flingor; de låser sig mot varandra.
– Om vi skulle ha en felaktigt geometrisk matchningar mellan storleken på flingorna och stavarna av cellulosa-nanofibriller skulle vi inte få till samma bindningar mellan de två och ett mycket svagare kompositmaterial, säger Max Hamedi.
Vid sidan av det nya materialet har han under ett flertal år jobbat men en annan teknik; ett fluffigt tredimensionellt batteri som tål stötar och slag, konstruerat med hjälp av cellulosa från träd. I detta fall handlar det om nanocellulosa som använts för att bygga ett fluffigt material som kallas aerogel.