Tiede & tekniikka

VTT:ssä on kehitetty koivusellusta nanokomposiitti, joka soveltuu vaikka tekohampaaksi – muuhunkin aineesta olisi

Komposiitti soveltuisi materiaaliksi moneen kestävyyttä vaativaan kohteeseen aina ilma-alusten rungoista hampaisiin, silikonin korvikkeeksi tai tuulilasien pinnoitteisiin.
Selluloosasta ja proteiinista valmistettu hammas on vahvempi ja kevyempi kuin hammaskruunuissa nyt käytetty keramiikka.

Maistuuko asiat joskus puulta? Jonain päivänä suussa voi ihan oikeastikin olla puuta, mutta hampaan muodossa. VTT:n tutkimusryhmä on kehittänyt koivun selluloosasta ja proteiinista nanokomposiitin, josta on yhteistyössä kiinalaisyliopiston kanssa valmistettu hammasimplantin kruunuja. Niiden rakenne muistuttaa ihmisten hampaita.

Uusi nanomateriaali on kovempaa, vahvempaa ja kevyempää kuin hammaskruunuissa nyt käytetty keramiikka. VTT:n tutkijan Pezhman Mohammadin mukaan materiaalin valmistus on suhteessa keramiikkaan myös ympäristöystävällisempää. Sen valmistuksen vaatima energiankulutus on maltillista, sillä prosessi ei vaadi kovia lämpötiloja tai kovaa painetta. Liuottimenakin käytetään vettä.

Materiaali voisi korvata myös kaivannaismateriaaleja, mikä vähentäisi kaivosteollisuuteen liittyviä ongelmia, Mohammad sanoo.

”Olemme luoneet ekologisesti kestävämmän vaihtoehdon. Se tehdään pääosin aineista, jotka löytyvät metsästä. Käytämme selluloosan nanokiteitä, johon liitämme tietyn proteiinin, joka luodaan geneettisesti laboratoriossa.”

Mohammadin mukaan uutta nanomateriaalia voitaisiin käyttää moniin muihinkin kohteisiin, kuten vaikkapa tuulimyllyjen rakenteisiin, urheiluvälineisiin tai liikennevälineteollisuudessa. Materiaali sopii käyttökohteisiin, joissa materiaalin pitää kestää kulutusta. Esimerkiksi tennismailan on samanaikaisesti kestettävä iskuja ja oltava joustava, jotta se kestää lyönnit.

Selluloosasta valtaosin koostuvaa materiaalia voidaan prosessointia muuttamalla soveltaa myös pehmeässä muodossa. Silloin se voisi korvata silikonia, jonka valmistus on nyt luotua ainetta kalliimpaa. Käyttökohteita löytyisi myös elektroniikasta, esimerkiksi kännyköissä sitä voisi käyttää erilaisina päällystysmateriaaleina.

Menee kuitenkin vielä vuosia, ennen kuin selluloosan nanokomposiittiin perustuva hammas on oikeasti suussa. Uusista materiaaleista tie kaupallisiin tuotteisiin on aina pitkä. Keskustelut hammasalan yritysten kanssa ovat jo käynnissä, ja kontakteja haetaan paraikaa elektroniikan alalta.

Mohammadin mukaan itse materiaalin valmistus on helppoa ja raaka-aine on hyvää Suomessa. Nanokomposiitin tuotantoa voisi hyvin olla täällä.

Lue lisää

Kuituhamppu on pohjoisen maatalouden mahdollisuus

Yle uutiset: Myös kaivos-, metsä- ja kaivinkoneet aiotaan muuttaa sähkökäyttöisiksi ajan mittaan

Video: Näin kulkee tulevaisuuden traktori – viljelijäkin voi siirtyä etätyöhön etäohjattavilla traktoreilla

Suomeen rakennetaan maailman ensimmäinen proteiinia ilmasta ja sähköstä tuottava tehdas – toiminnan tarkoitus alkaa vuonna 2023