nanoceluloz

Nanoceluloza je soubor nanoštrukturovaných forem celulózy získaných z přírodních zdrojů. Mezi nejběžnější patří nanofibrilovaná celulóza (NFC), nanokrystalická celulóza (NCC) a bakteriální nanoceluloza (BNC). Charakteristickým rysem je vysoký poměr délky ku šířce a velká povrchová plocha, což ji činí vysoce pevnou, lehkou a biokompatibilní.

Zdrojem nanocelulozy bývají rostlinná vlákna (dřevo, bavlna) a bakteriální biosyntéza. NFC se získává mechanickým zpracováním vláken po předúpravě; NCC vzniká částečným chemickým rozkladem amorfních zón na menší nanokrystaly; BNC se produkuje kultivací bakterií (např. Gluconacetobacter) v živném médiu.

Vlastnosti zahrnují vysokou pevnost v tahu, vysoký modul pružnosti, nízkou hustotu a velký povrch. NCC má vysokou krystalinitu; NFC a BNC bývají hydrofilní a biokompatibilní. Povrchové modifikace umožňují lepší kompatibilitu s polymery a disperzi v dalších matricích.

Použití zahrnují zesíťování polymerů pro kompozity a lehké obaly, nátěrové a lepicí systémy, a zlepšení bariérových vlastností v materiálech. V biomedicíně nachází uplatnění jako scaffold v regenerativní medicíně a v ránových krytech; v dalších aplikacích se uplatňuje v aerogelových strukturách, sensorických a elektronických vrstvách.

Mezi hlavní výhody patří obnovitelnost, nízká hmotnost a vysoká pevnost; nevýhody zahrnují hydrofilnost a hygroskopičnost, nutnost úprav povrchů pro disperzi v hydrofobních matricích a relativně vysoké náklady na výrobu. Pokroky v technologiích úpravy povrchů a efektivnějším zpracování zvyšují komercializaci nanocelulozy.