Nanocellulose: Et spennende biomateriale!

Nanocellulose_hydrogelCellulose, mer enn papir og tre
Som stoff er cellulose kanskje best kjent for de fleste blant oss som trevirke og/eller papir. Cellulose er detvanligste polymeren på jordkloden, og det lages av mange forskjellige organismer. Ikke bare planter produserer cellulose, man kan finne det også hos andre organismer som for eksempel bakterier, alger og kappedyr.

 

For oss mennesker er det nok i form av trevirke cellulose har blitt brukt til mest, alt fra konstruksjon av byggverk til produksjon av tau, seil og papir – for å nevne noe. Papir, kjent og kjært, har hjulpet oss til å spre kunst og kunnskap fra generasjon til generasjon og kan i så måte kanskje sies å ha vært et materiale som har hjulpet oss til å bygge vår sivilisasjon gjennom å muliggjøre enkel spredning og bevaring av informasjon fra menneske til menneske, på tvers av generasjoner og kulturer over hundrevis av år.

 

En ny variant av et velkjent materiale

Vi mennesker er skapende vesen, vi forbedrer det vi har og leter etter nye og bedre løsninger på gamle problemer. Også velkjente materialer som cellulose blir studert og nye bruksområder funnet etterhvert som teknologien tillater det. Et gjennombrudd kom på 1970 tallet når tre forskere ved navn Turbak, Snyder og Sandberg kjørte papirmasse gjennom en maskin man vanligvis bruker til å homogenisere melk. Resultatet ble et spennende nanomateriale: Nanocellulose, se følgende bilde, var produsert for første gang.

 

Microfibrils_GaryChinga-Carrasco_PFI

Dette elektronmikroskopibildet viser nanocellulosefibre på en fiberoverflate. Bildet er tatt av Gary Chinga-Carrasco som er forsker på PFI i Trondheim.

Nanocellulose: Et spennende materiale

Det som er spennende med nanocellulose er ikke bare at fibrene er mye mindre og finere enn vanlige papirfibre, men alle egenskapene som kommer med størrelse på nanoskala. Nanocellulose er for eksempel veldig sterkt, det er så sterkt at det kan konkurrere med de beste syntetiske polymerene vi bruker i komposittmaterialer, som Kevlar. Hvis du vil lage filmer eller ark av ren nanocellulose kan resultatet bli en sterk, gjennomsiktig film som blokkerer gassgjennomstrømning vel så godt som de beste plastfilmene kan gjøre – noe som gjør seg meget godt om du vil lage emballasje for matvareprodukter for eksempel. Når det blandes med vann er resultatet en ikke-newtonsk væske som er en gel inntil man utsetter det for krefter – det vil si at man kan for eksempel ha nanocellulose som tilleggsstoff i maling slik at den er tjukk og seig inntil man rører i den eller sprayer den fra en dyse. Med slike egenskaper kan nanocellulose gjøre seg veldig godt til en lang rekke produkter som i dag er oljebaserte og dermed gjerne ikke spesielt miljøvennlige.

Kjemisk sett er også nanocellulose et attraktivt materiale. Overflaten på cellulosefibre har egenskaper som gjør dem enkle å modifisere kjemisk, å endre egenskapene til materialet slik at det gjør det forskeren, teknologen eller ingeniøren ønsker. Man kan for eksempel koble bakteriedrepende midler på overflaten av et nanocelluloseprodukt – som en bandasje – slik at overflaten i seg selv er bakteriedrepende, fortrinnsvis med minimal lekkasje av disse bakteriedrepende stoffene bort fra

Nanocellulose forskes det mye på, nettopp fordi det har alle disse spennende egenskapene. Produkter man ser for seg rangerer fra miljøvennlig tilsetningsstoff i maling og mat til lettvektige skuddsikre vester, forbedret papir, høyttalermembraner eller beskyttelse til skjermer i elektroniske enheter. I medisin forskes det på nanocellulose som bandasje, overflatemateriale i piller, reisverk som stamceller kan vokse på, eller som erstatning for blodårer, hjerteklaffer eller trommehinner. Materialet er nedbrytbart, men er likevel så holdbart at det kan brukes i slike sammenhenger uten at det blir et problem for pasienten. I papirindustrien kan man se for seg sterkere og tynnere papir og papp mens malingsprodusenter og matprodusenter er interessert i å få riktig konsistens/tykkelse på produktene deres samtidig som de øker miljøvennligheten av dem. Annen industri er mer interessert i potensialet nanocellulose har som en miljøvennlig styrkegivende komponent i nye komposittmaterialer.

 

 

Brukes nanocellulose til noe?

Nanocellulose ble først produsert i 1970, men forskningen på materialet har ikke tatt av før i nyere tid. Det er derfor ikke veldig mange produkter som bruker nanocellulose i dag, men noen er det. Nanocellulose er allerede i bruk som fortykningsmiddel i noen matprodukter og som tilsetningsstoff i betong. Fremdeles er det lite kommersiell bruk av nanocellulose, noe som trolig vil endre seg i nær fremtid. Det er likevel noen utfordringer som må løses før nanocellulose kan brukes kommersiellt i alle de anvendelsene man ser for seg. Heldigvis er det forskere og industri over hele verden som ser potensialet i dette spennende materialet og det forskes, også i Norge, for eksempel på PFI i Trondheim, mye på bruksområder for og egenskaper til nanocellulose.

Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedinmailby feather
 


Vegar Ottesen

Om

Jeg er veldig glad i både det veldig store og det veldig lille! Jeg følger nøye med på nyheter innen alt fra astronomi til nanoteknologi. Samtidig er jeg opptatt av bærekraft og samspillet mellom mennesker og natur. I doktorgraden min forsker jeg på nanocellulose: Et trygt, miljøvennlig og bærekraftig materiale med veldig spennende egenskaper! På smallprint.no skriver jeg om nanoteknologi som døråpner for bærekraft, helse og miljøvennlighet.


'Nanocellulose: Et spennende biomateriale!' har ingen kommentarer

Vær den første til å kommentere dette innlegget

Del dine tanker

Your email address will not be published.

© smallPrint A.S. All right reserved. Page based on Old Paper by ThunderThemes.net