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