Nanoselüloz, uzun boru şeklinde bir dizi selüloz molekülü olan selüloz nanofiberden elde edilen bir malzemedir. Nanoselülozun ilerleyen dönemlerde ucuz, dayanıklı, organik ve ekolojik olması öngörülmektedir. Teknolojik altyapıların temelini oluşturacak ve gelecek nesillerin yaşamını yönetecek olan gelecekteki çözümlerinin insan gözüyle görülememesi çelişkilidir. Teksas Üniversitesi’nden bilim adamları, yosunları nanoselüloza dönüştürmek için hindistancevizi kreması üreten bakterileri kullanıyor. Bu, dünyada devrim yaratabilecek bir unsur.

Nanoselüloz, mikroskobik parçalara bölünerek, daha sonra saflaştırılan ve yeniden yapılan bir bitki malzemesidir. Acetobacter xylinum bakterisi, mavi-yeşil yosunlarda bulunan selülozu, belli bir zamanda biraz su ve güneş ışığıyla sentezleyebilir. Bu işlem temel olarak küresel ısınmaya sebep olan sera gazını emer.

Nanoselülozun Özellikleri

Hafif, sağlam ve serttir ve ağırlığına göre yüksek direnç katsayısına sahiptir (paslanmaz çelikten sekiz kat daha dayanıklıdır).

Sıcaklık değişimleri açısından kararlıdır.

Şeffaf olduğu için ilginç optik özelliklere sahiptir.

Isı ile çok az genleşir.

Elektriği iletir.

Bitkiler tarafından her yıl çok büyük miktarlarda üretilen bir hammadde olan selülozun türevi olduğundan, çevre için yenilenebilir ve faydalıdır.

Nanoselülozun Sınıflandırılması

Üç tipe ayrılır:

Fiber Nanoselüloz

Nanokristalin Selüloz

Bakteriyel Selüloz

Nanoselüloz Üretim Yöntemleri:

Nanoselüloz, bitkisel liflerin veya doğal mahsullerin sıkıştırılmasıyla odundan elde edilir. Sonuç olarak, farklı bakteri türleri onu kendi kendine idrak edecek şekilde üretir. Maddeyi doğal olarak üretmek için, besin maddelerine ihtiyaç duymadan belirli bir tür yosun kullanmak mümkündür. Sürecin ekolojik yapısından dolayı ve üretimde sadece güneş ışığına ve suya ihtiyaç duyulması maliyet oranlarını ciddi miktarda düşürmüştür.

Nanoselülozun Potansiyel Kullanımları:

Nanoselülozun gelecek için büyük potansiyeli vardır. Sürdürülebilir biyoyakıt üretimine katkı sağlar. Mevcut yakıt krizine bir çözüm veya alternatif olabilir. Güçlü ve hafif olduğundan, kendi ağırlığının 10 bin katını destekleyebilen ultra emici bir jel oluşturabilir. Tamponları ve kadın havlularını değiştirmek için kullanılabilir.

1. Hafif ve süper dayanıklı takviye:

Karbon fiber veya seramik gibi normalde bu görev için kullanılan malzemelerin bazıları, işlemi çok daha pahalı hale getirme ve polimeri değiştirme eğilimindedir, çünkü berraklığı giderir ve biraz renk ekler. Nanoselüloz her iki sorunu da çözebilir. Ek olarak, şeffaf görünümü de bu alanda bir avantaj sağlar çünkü araçların korunması veya darbelere dayanıklı kaskların yapımı için mükemmeldir, aynı zaman da mağaza vitrin camları için de tercih edilebilir.

2. Daha dayanıklı ve verimli arabalar:

Maine Üniversitesi’nden bilim insanlarına göre, herhangi bir kompozit malzemenin karışımına sadece % 10’luk nanoselüloz ilavesi, nihai maddenin gücünü % 70’e kadar artırıyor. Bu da taşımacılık sektörüne ve otomobil endüstrisine büyük ölçüde fayda sağlayabilecek bir özelliktir. Hafifliği nedeniyle bu, otomobillerin ağırlığındaki artış olmadan gerçekleşebilir ve nanoselüloz diğer ağır malzemeler ile değiştirildiğinde ağırlık bile azaltılabilir. Bu şekilde, daha dayanıklı ve emniyetli olmak için araçların daha fazla yakıt tüketmesine gerek kalmayacak.

Ford otomotiv şirketi, ağırlık kaybetmeye yardımcı olacağından, otomobillerinin kaporta parçalarını yapmak için nanoselüloz kullanmayı planlıyor.

3. Tıbbi ve sağlık kullanımı:

Nanoselüloz oldukça emici, gözenekli ve farklı şekillerde kalıplanabilir. Bu, gazlı bez, bandaj veya hatta tampon gibi emici ürünler yapmak için mükemmeldir. Geri dönüşümlü doğası, bu kullanımlar için ve ayrıca kalp kapakçığı değiştirmeleri, yapay bağlar veya eklem parçaları gibi küçük implantlarda kullanımında bir başka avantajdır. Tıp alanındaki uygulamaları çok umut vericidir. Küçük miktarlarda nanoselülozun suyla birleştirilmesiyle, insan dokularında birçok özelliği paylaşan, ilaçların ve hatta doku ve organ mühendisliğinin uygulanmasına yönelik araştırmalara yol açan çok kararlı hidrojeller oluşmuştur.

4. Denizdeki döküntüleri temizlemek için süngerler:

Nanoselülozların suyla karıştırılmasıyla, hidrojeller elde edilir, ancak bunların diğer bileşenlerle karıştırılmasıyla birlikte, hepsi bir arada sünger olan ve 60 yıldan fazla bir süre içerisinde stabil bir şekilde dirençli olan aerojeller oluşturur. Bu özellik, deniz suyunda kirletici bir dökülmeden sonra temizlik işlerini kolaylaştırmak için kullanılabilir.

5. Plastik veya kağıt gibi diğer malzemeleri geliştirin:

Nanoselüloz, kâğıt ve kartonun üretildiği bir selüloz türevidir. Bileşimine eklenmesi, onları oluşturan fiber ağını güçlendirerek daha güçlü ve daha dirençli hale getirebilir. Dış mekanlara dayanması gereken veya yağlı malzemelerle temas eden, örneğin kırılmalarını veya bozulmalarını önleyen kutular ve ambalajlar için bir bileşen olabilir. Özellikleri nedeniyle, termoplastik reçine veya lateks gibi bazı plastiklerin mekanik özelliklerini geliştirmek ve bunları daha esnek ve dirençli yapmak için kullanılabilir.

Pioneer Electronics şirketinin bu yeni malzeme için büyük planları var. Hafif, dayanıklı ve şeffaf olduğu için plastik veya camın yerini alabilir. İnce ve esnek eleklerin imalatında kullanılmak üzere deneyler yapılmıştır ve araştırmalar halendevam etmektedir.

6. Filtreler

Özel yapısı nedeniyle, nanoselüloz, hemen hemen tüm sıvıları temizleyebilen güçlü filtreler oluşturmak için kullanılabilir. Deniz suyundan içme suyu üretme kapasitesine sahiptir ve kan nakli sırasında kanı süzebilir ve hatta sigara içenleri bazı zararlı kimyasallardan koruyabilir.

Sonuçta, nanoselüloz tamamen eko-sürdürülebilir ve dolayısıyla yenilenebilir bir üründür. Hafif, esnek ve çelikten daha dayanıklı hale getiren olağanüstü özelliklere sahiptir. Kullanımları sayısız ve çeşitlidir. Nanoselüloz bitkisel materyalden oluşur ve görünümü oldukça viskoz olan şeffaf bir jeldir. Üretim süreci bir çeşit odunsu macunla başlar ve uygulamaları sayısızdır.