DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
ŠUMARSKI LIST 9-10/2006 str. 30 <-- 30 --> PDF |
I. Grbac, R. Ojurović: PRIMJENA NANOTEHNOLOGIJE U INDUSTRIJAMA BAZIRANIM NA . Šumarski list br. 9–10, CXXX (2006), 411-420 kritičnoj skali dužine tipično ispod 100 nanometara te se u nanotehnološke proizvode ubrajaju svi materijali, uređaji i sustavi koji sadrže dijelove manje od 100 i veće od jednog nanometra. Nanotehnologija predstavlja pravi izazov 21. stoljeća u kojemu interdisciplinarnost i isprepletenost suvremene znanosti i tehnologije dolazi do punog izražaja. Osim ideje stvaranja minijaturnih strojeva koji su u stanju obavljati vrlo složene operacije na atomskoj razini, pod pojmom nanotehnologije podrazumijeva se i minijaturizirana elektronika, tehnologija tankih filmova i kompozitnih materijala. Tehnologija sićušnih čestica je već omogućila velik napredak u proizvodnji materijala. Radi se na sintezi materijala s novim mehaničkim ili električnim svojstvima. Nanostrukturirani materijali ponašaju se bitno različito od današnjih mikrostrukturiranih. Primjerice, mnogo sitnija zrna u strukturi rezultiraju većom gustoćom, nekoliko puta višim vrijednostima mehaničkih svojstava (elastičnost, čvrstoća i tvrdoća), kao i neočekivanim kombinacijama drugih svojstava. Sve se više proizvođača okreće nanotehnologiji i u svoje “konvencionalne” proizvode ugrađuju nanotehnološke materijale, kako bi poboljšali njihove karakteristike. Već danas postoji više od 400 proizvoda na tržištu na kojima je primijenjena nanotehnologija. Nanotehnologija postala je jedan od “znanstvenih” čimbenika ekonomskog rasta. Bez obzira na to koliko je danas nanotehnologija u svakodnevnoj uporabi, ova će tehnologija u bliskoj budućnosti u potpunosti redefinirati način na koji živimo. Procjenjuje se da bi nanotehnologija do 2015. godine mogla pokrenuti gospodarsku “revoluciju” vrijednu milijarde dolara, doslovno u svim sektorima gospodarstva. Također, smatra se da će nanotehnologija dovesti do novih materijala, novih uređaja, novih proizvoda i novih industrija, pa prema tomu i do novih radnih mjesta. Kao potvrdu istoga, navodimo podatak da je danas u svijetu zaposleno oko 20.000 ljudi u nanotehnologiji, a predviđa se 2 milijuna zaposlenih u idućih 15 godina (Izvor: US National Science Foundation, NSF). Iako posjeduje jedinstvene estetske kvalitete, najvažnije obilježje drva su njegove mehaničke osobineČsvojstva (značajke). Te su osobine—»svojstva (značajke) jednako važne za punoČmasivno drvo, kompozitni proizvod, drvnu konstrukciju, kutiju od valovitog kartona ili list papira. Nanotehnologija nudi potencijal za preobrazbu drvne industrije i ostalih industrija baziranih na sektoru šumarstva u gotovo svim područjima, od proizvodnje sirovina do novih pristupa u proizvodnji drvnih konstrukcija i materijala temeljenih na drvu, novih primjena kompozitnih i papirnih proizvoda te novih generacija funkcionalnih lignoceluloza na nanostupanjskoj razini. Druga potencijalna uporaba nanotehnologije uključuje razvoj “inteligentnih” proizvoda na bazi drva i papira koji sadrže mnoštvo nano-osjetnika za mjerenje sila, opterećenja, razine vlažnosti, temperature, tlaka, kemijskih emisija te napada gljivica koje uzrokuju truljenje drva. Ugrađivanjem funkcionalnosti na površine lignoceluloze na nanostupanjskoj razini mogle bi se otvoriti nove mogućnosti u području farmaceutskih proizvoda, elektronskih naprava iz lignoceluloze i ostalo. Nanotehnologija se može upotrijebiti za poboljšanje prerade materijala temeljenih na drvu u proizvode s poboljšanim svojstvima uklanjanja vode i ponovnog vlaženja; smanjenu uporabu energije u postupku sušenja te označavanje vlakana i čestica za ciljano poboljšanje svojstava u procesu obrade. 2. PROGRAM NANOTEHNOLOŠKIH ISTRAŽIVANJA U INDUSTRIJAMA BAZIRANIM NA SEKTORU ŠUMARSTVA Forest-Based Industries Nanotechnology Research Agenda Trenutni globalni program nanotehnoloških istraživanja u industrijama baziranim na sektoru šumarstva obuhvaća sljedeća područja tehnoloških potreba: 1) Promicanje koncepta biorafinerije; 2) Pozitivan utjecaj na okoliš; 3) Razvoj sljedeće generacije postupaka ekstrakcije i uporabe vlakana; 4) Stvaranje novih značajnih proizvodnih tehnologija; 5) Promicanje naprednih pro izvoda od drva; i 6) Razvoj tehnološki napredne radne snage. Istraživanje i razvojj u u domeni fundamentalnih istraživanja1 koncentrira se u područja: 1) Analitičke metode u označavanju nanostruktura; 2) Nanostrukture staničnih stijenki; 3) Nanotehnologija u osjetnicima, obradi i nadzoru obrade; 4) Polimerni kompoziti i nanoojačani materijali; i 5) Samosklapanje i biomimetika2. 3. CILJ RADA – Purpose Preostali dio ovoga rada opisuje fundamentalno is- indentacije) i modeliranje strukturnih svojstava u istraživanje u kojemu se koristi označavanje mehaničkih traživanju nanostupanjskih kemijskih i mehaničkih insvojstava na submikrometarskoj razini (pomoću nano-terakcija između temeljnih polimera drva (celuloza, Fundamentalna istraživanja motivirana su ponajprije porivom znanstvenika da otkrivaju nove spoznaje i zakonitosti te ih objašnjavaju. Za rezultate fundamentalnih istraživanja obično nema izravno zainteresiranih naručitelja, pa ih najčešće financira država. 2 Biomimetika ili biomimikrija, tehnološki pristupi koji imitiraju biologiju i biološke sustave kao što su virusi, stanice, biomolekularni motori i slično. Ideja biomimetike je izgradnja nanostrojeva, čiji dizajn je inspiriran prirodnim “strojevima“ i strukturama. 412 |