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Desarrollo de celulosa fibrilada como material tecnológico sostenible

Desarrollo de celulosa fibrilada como material tecnológico sostenible
Crédito: Dr. Hua Xie de la Universidad de Maryland, College Park

La nanocelulosa recubre las paredes celulares de plantas, árboles, algas y bacterias que consisten en anillos de glucosa que se unen como una cadena y le dan una estructura manipulada. 


por la Universidad de Maryland


En una perspectiva publicada en Nature , un equipo de investigación de la Universidad de Maryland (UMD) dirigido por Liangbing Hu, profesor del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales (MSE) y Director del Centro de Innovación de Materiales (CMI), ofrece una perspectiva del uso de nanocelulosa como material tecnológico sostenible para abordar los desafíos globales. Tian Li y Chaoji Chen, ambos científicos de MSE y CMI, fueron los primeros autores del artículo.

Las fibras de celulosa se pueden separar en fibrillas individuales que parecen hebras de cabello, con un diámetro que varía desde menos de 100 μm hasta una escala aproximadamente nanométrica. Esta celulosa fibrilada no solo es ecológica, sino que también es sintonizable y rentable, lo que hace que su comercialización sea atractiva tanto para los fabricantes como para los consumidores. Como el polímero orgánico más abundante en la Tierra, puede permitir una amplia gama de aplicaciones mecánicas, ópticas, térmicas, fluídicas e iónicas y explora la posibilidad de su uso como bioplásticos, películas delgadas, membranas porosas y geles blandos. También se han debatido los desafíos y las promesas de la industria.

Según el estudio, «con una mejor comprensión fundamental y control de su estructura jerárquica, anticipamos que la celulosa fibrilada podría formar la base de soluciones sostenibles y económicamente viables para una gama de aplicaciones a corto plazo en materiales estructurales de alto rendimiento y tecnologías biodegradables. así como aplicaciones a largo plazo en optoelectrónica, bioingeniería y ciencia de membranas «.

Los desafíos actuales incluyen la sostenibilidad, el equilibrio entre la biodegradabilidad y la durabilidad del producto, la seguridad contra incendios y las preocupaciones de salud pública, aunque estos desafíos se pueden abordar mediante el diseño de materiales y la ingeniería estructural adicionales. La fabricación escalable de celulosa, sin embargo, no debería ser un problema, dado que diariamente se producen aproximadamente tres billones de árboles y plantas, como el bambú y la caña de azúcar de rápido crecimiento. De hecho, la celulosa fibrilada puede proporcionar un recurso prácticamente ilimitado para nuevos materiales innovadores.


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