Aktuellt

Nanocellulosa från trä är naturens eget förstärkningsmaterial

13.04.2011

Aalto-universitetet deltar i Suomen Nanoselluloosakeskus verksamhet

Nanocellulosa är ett av de hetaste forskningsämnena vid Aalto-universitetet. Det framställs genom sönderdelning av traditionella cellulosafibrer till ännu mindre fibriller som endast är en mikrometer långa och 5–20 nanometer breda. Cellulosamassan förändras och förvandlas till en vit, rentav genomskinlig, och handkrämsliknande pasta som gör produkter lätta, hållbara och formbara.

Nanocellulosans tillämpningsområde är mycket brett. Materialet används inte bara inom skogsindustrin, utan det finns även en stor efterfrågan på det inom fordons-, möbel-, bygg- och elektronikindustrin. De exotiskaste tillämpningsområdena finns inom kosmetika- och läkemedelsindustrin och då materialet används för genomskinliga OLED-skärmar.

Nanocellulosa kan dessutom formas till en superhård konstruktion. Aalto-universitetet siktar mot biomimetik där man imiterar biologiska konstruktioner, som till exempel musselskal, genom att använda nanocellulosa som ett av råmaterialen. Biomaterialforskningen ökar i allmänhet. Kan oljebaserade platsprodukter i framtiden ersättas av produkter som innehåller nanocellulosa?

Aalto-universitetets nanocellulosaforskning ökade betydligt under 2008 då universitetet tillsammans med VTT och UPM bildade Suomen Nanoselluloosakeskuks (Finlands nanocellulosacentrum). I dagsläget arbetar ett fyrtiotal forskare heltid på centret.

Nanocellulosa är en relativt ny upptäckt och därför började man med grundforskning om materialet på Aalto-universitetet. Ända från starten utvecklade man nya analysmetoder och tillverkningstekniker på egen hand. Nu har universitetet redan flera patent gällande tillverkningsmetoder och tillämpningar. Med anläggningen i Otnäs kan man på en dag redan tillverka flera kilo nanocellulosa av jämn och hög kvalitet med mycket låg energiförbrukning. 

Nästa mål är att ta fram produktmodeller, men grundforskningen om materialet kräver även fortsättningsvis mycket arbete. Forskarna måste utreda nanocellulosans grundegenskaper, hur den ska bearbetas och med vilka metoder man kan blanda den med andra material. Vidare krävs det mer forskning om materialets reaktioner och uppträdande i vattenlösningar.

Forskarna måste också försäkra sig om att det framställda materialet helt säkert är i nanoskala och har rätt slags kemiska egenskaper. För att bedöma kvaliteten på nanocellulosan använder de flera mikroskopiska (AFM och TEM) och spektroskopiska (NMR och XPS) metoder samt kemiska analyser, men det finns fortfarande ett behov av ännu fler metoder.

Sex av Aalto-universitetets forskningsgrupper deltar i arbetet med nanocellulosa: träförädlingens ytkemi (Janne Laine), träkemi (Tapani Vuorinen), materialfysik (Olli Ikkala), polymerteknologi (Jukka Seppälä) och pappersteknik (Jouni Paltakari och Thad Maloney).

Janne Laine, professor i träförädlingens ytkemi, fungerar som koordinator för forskningen om nanocellulosa på Aalto-universitetet.

Mer information

Professor Janne Laine
Aalto-universitetet
Högskolan för kemiteknik
Institutionen för trädförädlingsteknik
T. 470 24233
janne.laine [at] tkk [dot] fi

Tillbaka