Forskare vid KTH, Wallenberg Wood Science Center (WWSC) och SU har lyckats skapa magnetiska nanopartiklar i superstarkt nanopapper. Det nya nanopapperet är extremt lätt, starkt och böjbart och kan bland annat användas för att hindra sedelförfalskning, och för att filtrera bort metallpartiklar.

- Magnetiskt nanopapper är lätt att framställa och har unika egenskaper, men visar också den produktpotential som forskning inom mångvetenskaplig nanoteknik har för skogsindustrin, säger Lars Berglund, chef för WWSC och professor i fiber- och polymerteknologi vid KTH.

Arbetet har precis rapporteras i Nature Nanotechnology och är resultatet av ett samarbete mellan Sverige, Finland och Spanien.

Förutom att magnetiskt nanopapper kan användas för att hindra dokumentförfalskning, kan andra tillämpningar vara intressanta, till exempel i implantat för människokroppen samt för små motorer och sensorer. Jämfört med metalliska magnetmaterial är det starka magnetiska nanopapperet mycket mer formbart. Den nya framställningsmetoden kan också användas för andra skogsprodukter. Magnetiskt trä har redan framställts i laboratorieskala av forskarna vid WWSC.

Cellulosaprodukter används av tradition i papper, förpackningar och konstfiber, men tekniker som magnetiskt nanopapper öppnar möjligheter för helt nya produktområden. Sedan tidigare har forskare försökt blanda magnetiska nanopartiklar med plaster, men egenskaperna hos sådana material blir inte särskilt goda. I det magnetiska nanopapperet så skapar man istället först nanopartiklarna, som fastnar i papperet. Därefter gör man partiklarna magnetiska. Själva nanopapperet består av mycket starka och böjbara nanofibriller från miljövänlig cellulosa. Cellulosa i form av nanofibriller är en fiberformad polymer som naturen producerar i enorma mängder varje år.

Till de mer tekniska detaljerna hör att man först framställer en extremt porös så kallad aerogel som består av endast 2 procent cellulosafibriller och 98 procent porer. Man doppar den porösa cellulosa-aerogelen i en saltlösning och skapar sedan de magnetiska partiklarna. De magnetiska partiklarna är drygt 40 nm stora och består av kobolt-ferrit. Partiklarna binder mycket starkt till cellulosan. Under framställningen kan man styra hur stor mängd magnetiska partiklar som bildas. Det porösa nanopapperet kan också komprimeras till olika porhalt, så att man får den styrka och böjbarhet som önskas.