شارك
الرئيسيةما هو النانو سليلوز؟
النانو سليلوز (Nanocellulose): ويعرف أيضاً بـ “السليلوز النانوي”، وهو مادة صلبة خفيفة يُحصل عليها من مادة نباتية تتكون من ألياف السليلوز النانوية. والمادة الجديدة هي عبارة عن بلاستيك زائف وتمتلك خاصية أنواع معينة من السوائل أو المواد الهلامية التي تكون سميكة بشكل عام في الظروف العادية. تتراوح الأبعاد الجانبية للنانوسليلوز من 5 إلى 20 نانومتراً، ويتراوح البعد الطولي من بضع عشرات النانومترات إلى عدة ميكرونات.
أهمية النانو سليلوز
أثبت النانو سليلوز أنه أحد أبرز المواد الخضراء في العصر الحديث. واكتسبت المواد المصممة منه اهتمامات متزايدة نظراً لخصائصها المتعددة، مثل الوفرة والخصائص الميكانيكية الأفضل وقابلية التجديد والتوافق الحيوي. وباتت المادة الأكثر مرونة والقابلة لإنتاج مواد أكثر مرونة.
أنواع النانو سليلوز
يوجد النانو سليلوز في ثلاثة أشكال هي:
- ألياف السليلوز الدقيقة (Cellulose Micro Fibrils .CMF).
- ألياف السليلوز النانوية (Cellulose Nano Fibrils .CNF).
- بلورات السليلوز النانوية (Cellulose Nano Crystals .CNC).
خصائص النانو سليلوز
أهم خصائص النانو سليلوز هي:
- المادة الخام من -السليلوز- هي “البوليمر” (Polymer) الأكثر وفرة على وجه الأرض.
- شديد الامتصاص عند استخدامه كأساس الرغوة.
- يمكن إنتاجه بكميات كبيرة بطريقة فعالة من حيث التكلفة.
- يتميز بقوة شد عالية جداً، 8 أضعاف قوة الفولاذ.
- الشكل البلوري شفاف، وغير منفذ للغاز.
- موصل للكهرباء.
- وزن خفيف.
- غير سام.
إنتاج النانو سليلوز
يُنتج النانو سليلوز عموماً من لب الخشب، ويمكن تحضيره من أي مادة مصدر للسيليلوز، باتباع الخطوات التالية:
- إزالة الشوائب غير السليلوزية من لب الخشب باستخدام الخالط، وتساعد الآلات عالية الضغط المستخدمة في عملية الإنتاج على تفكيك جدران خلايا الألياف وفصل الألياف النانوية.
- فصل ألياف السليلوز بضرب الخليط برفق.
- تكوين عجينة سميكة من بلورات تشبه الإبرة أو بنية تشبه السباغيتي من ألياف السليلوز.
- تشكيل العجينة السميكة واستخدامها بسهولة لتصفيح الأسطح.
تطبيقات النانو سليلوز
تتنوع المجالات التي يستخدم فيها النانو سليلوز منها:
- استخدام أوراق النانو سليلوز للشاشات والنوافذ الإلكترونية، مثل شاشات الهواتف النقالة وأجهزة الحواسيب القابلة للطي بالكامل.
- تساعد المستشعرات القائمة على النانو سليلوز في مراقبة الهياكل، مثل الجسور لاكتشاف مستويات الإجهاد فيها.
- مادة لتغليف الأطعمة، تمنع إفساد محتويات الطعام ودخول الأكسجين في محتويات الطعام. وهكذا تحل هذه المادة الجديدة محل استخدام الرغوات القائمة على “البوليسترين” (Polystyrene).
- استخدام النانو سليلوز في المنتجات الغذائية كناقل للنكهات، وآمن لاستخدامه كمكثف للطعام.
- عند استخدامه في المنتجات الورقية، يساعد على تحسين قوة تماسك الألياف، ويعمل كحاجز في الأوراق المقاومة للشحوم.
- تحسين الخواص الميكانيكية لمادة المطاط وبروتين الصويا والمصفوفات القائمة على النشاء.
- استخدامه كسائل تكسير في تطبيقات استخلاص الزيت.
- في المجال الطبي، يمكن استخدامه في الأفلام المضادة للميكروبات والوسادات الماصة للماء.
- استخدامه في المنتجات أو الأنسجة غير المنسوجة.
مواضيع ذات صلة: