Istraživački tim sa Chalmersa i Maks IV laboratorije u Švedskoj razvio je inovativnu metodologiju koja omogućava detaljno proučavanje ponašanja prirodnih materijala, poput drvenih sistema, na različitim dužinskim skalama. Kombinovanjem naprednih tehnika, ova studija otvara nove perspektive za budući razvoj materijala, a rezultati su objavljeni u prestižnom časopisu Napredne nauke.
Prirodni materijali, kao što je drvo, poseduju jedinstvena svojstva zbog svoje hijerarhijske strukture, koja obuhvata širok spektar dimenzija – od molekularnog do makroskopskog nivoa. Drvo je primer ove složene strukture, sa više slojeva počevši od celuloznih lanaca, koji se formiraju u vlakna, zatim grade ćelijske zidove i tkiva, sve do stvaranja kompletnog drveta. Ova hijerarhijska organizacija daje drvetu visoka mehanička svojstva, uz očuvanje svoje lake mase zbog heterogenosti strukture.
Cilj istraživača je da repliciraju ovu hijerarhiju u sintetičkim materijalima, čime bi postigli slična svojstva koja priroda ostvaruje kroz dugotrajan evolucijski proces.
Tim sa Chalmersa i Maks IV laboratorije uspešno je razvio metodu nazvanu Rheo-Pli-SAKS, koja kombinuje tri tehnike: reologiju, polarizovano svetlosno snimanje i rendgensko rasejanje pod malim uglom, uključujući eksperimente sa sinhrotronskim zračenjem. Ova metoda omogućava istraživačima da proučavaju materijale u uslovima protoka, posebno pod jednostavnim smicanjem, kada se paralelni slojevi materijala pomeraju jedan pored drugog.
Profesor Roland Kadar, jedan od lidera istraživanja, ističe da nova metoda omogućava odredjivanje kako se orijentacija materijala širi na različitim nivoima dužine, što je ključni parametar za razumevanje njegovih mehaničkih svojstava. Ova sposobnost istraživanja više dužinskih skala simultano pruža dublje uvide u ponašanje složenih materijala.
Saradnja sa laboratorijom Maks IV u Lundu omogućila je razvoj novih tehnika, kao što je metoda Rheo-Pli-SAKS, koja je postala ključna za istraživanje ponašanja materijala pod različitim uslovima. Dr Ann Terri ističe da su inovativni uzorci omogućili dublje razumevanje nano-skalnih struktura.
Ovaj rad je deo šire naučne inicijative u okviru FIBER Vinnova Centra i Vallenberg Vood Science Centra, koja se fokusira na razumevanje i unapređenje materijala sa složenim hijerarhijskim strukturama.
Metoda Rheo-Pli-SAKS ne samo da doprinosi razumevanju povezanosti između strukture materijala i njegovih svojstava, već otvara i mogućnosti za dizajn novih materijala sa naprednim funkcijama, što može imati široku primenu u industrijama kao što su građevinska, energetska i biomedicinska.
