Supermaterialer former fremtiden

Udvikling af nye produkter er ofte begrænset af de tilgængelige materialers egenskaber. Helt nye muligheder kan skabes ved at udvikle materialer med særligt tilpassede egenskaber, fx overflader med særlige vedhæftningsegenskaber eller nye kompositter.

Man har i mange år forsøgt at udvikle et supermateriale ved at armere plast med verdens stærkeste materiale, carbon nanotubes. En central udfordring er, at de glatte carbon nanotubes er særdeles vanskelige at fordele og forankre i kompositten.
 
Den danske materialevirksomhed NanoCore har udviklet og patenteret en idé, hvor denne udfordring løses ved hjælp af koblingsmolekyler, som specifikt kan binde carbon nanotubes til kompositmaterialet. Koblingsmolekylerne skal tilpasses hver enkelt polymer og produktions-proces. NanoCore har valgt at bruge Teknologisk Institut som ekstern samarbejdspartner i udviklingen af disse særligt tilpassede koblings-molekyler.

Teknologisk Institut’s Center for Bio- og Miljø-teknologi har konstrueret store såkaldte biblioteker, som består af milliarder af forskellige koblingsmolekyler. Ved at bruge carbon nano-tubes som madding, kan der fra disse biblioteker fiskes nye koblingsmolekyler ud, som kan binde til carbon nanotubes. Ved hjælp af molekylær evolutions teknologi, phage display, kan bindingsstyrken af koblingsmolekylerne efter-følgende yderligere optimeres.

Kompatibiliteten sikres ved at fiske under præcis de forhold (temperatur, solvent m.m.) som koblings-molekylet skal fungere i under materiale-produktionen og hos slutbrugeren.

Tore Dehli, forskningsdirektør hos NanoCore, udtaler: ”Bibliotekerne og muligheden for at udvikle koblingsmolekyler, der er optimeret præcis til materialeindustriens fysiske og kemiske forhold har været helt afgørende for vores virksomhed.

Samtidigt har TI været enormt fleksible og givet ekstremt mange værdifulde input til vores processer - allerede på firmaets første officielle arbejdsdag efter vi havde sikret NanoCore’s første finansiering var vi i laboratoriet og lave forsøg sammen.

Det tætte samarbejde omkring produktudviklingen har resulteret i opbygning af unik know-how og videnoverførsel til NanoCore”.

NanoCore bruger desuden Teknologisk Instituts Center for Plastteknologi til at afprøve prototyper på de nye kompositter. Tore Dehli uddyber: ’For en lille virksomhed som NanoCore er det uvurderligt, at vi kan trække på de mange relevante kompetencer og faciliteter på Teknologisk Institut’.

Perspektiverne er store. Eksempelvis vil brændstofforbruget kunne reduceres betydeligt, hvis fly, skibe og biler kunne bygges af superstærke plastmaterialer, som vejer langt mindre end de nuværende.