Efektyviai naudojant celiuliozę - pagrindinę natūralią statybinę augalų medžiagą - būtų galima išspręsti daugelį problemų, susijusių su naftos kilmės polimerinių medžiagų naudojimu įvairiose pramonės šakose. Ši technologija grindžiama šlapiojo tipo elektrinio verpimo metodu, kuriuo celiuliozė ištirpinama specialiuose tirpikliuose - joniniuose skysčiuose, o vėliau tirpalas yra paverčiamas pluoštu, skaičiuojant galimas privalomas naudoti žaliavas ir aplinkosaugines naudas.
Pirmiausia, naudojamas tirpinimo būdas yra palankesnis aplinkai dėl naudojamų „žaliųjų tirpiklių“ (angl. green solvents). Antra, kaip žaliava šiam gamybos procesui gali būti gryna celiuliozė arba celiuliozės atliekos. Esant perdirbtajai celiuliozei, gali būti gaminami nauji polimeriniai kompozitiniai gaminiai, pavyzdžiui, žaislai, sporto inventorius, namų apyvokos daiktai.
„Mūsų išradimas - nanopluoštinė celiuliozinė matrica - tai tarsi karkasas, struktūrinė atrama, padedanti ląstelėms dalintis ir augti“, - paaiškina I. KTU mokslininkės I. Be to, celiuliozė pasižymi itin palankiomis mechaninėmis savybėmis, todėl sukurti pluoštai yra tvirti ir gali išlaikyti didelį krūvį, kuris atsiranda ląstelėms dauginantis. Kadangi celiuliozė sugeria vandenį, panaudojus jos pluoštus gydant žaizdas galima kontroliuoti drėgmės kiekį, kuris atsiranda gyjant, - naujojo pluošto panaudojimo galimybes vardina I.
Iki šiol celiuliozės pritaikomumas audinių inžinerijos srityje buvo išbandytas kremzlių, kaulų, kraujagyslių struktūrų atkūrimui. Be to, sukurti celiuliozės nanopluoštai ne tik yra biologiškai suderinami ir ekologiški, bet taip pat gali padėti formuoti trimačius (3D) ląstelių modelius, kurie geriau atspindi ląstelių elgseną natūralioje aplinkoje. I.
Šioje perspektyvoje baltų gofruotų celiuliozės lakštų naudojimas iš spygliuočių medienos gali atverti naujas galimybes statybose, pakartotiniam plovimui ir medžiagų inžinerijai, kur svarbiausia yra tvarumas ir ekologiškumas. Tokie lakštai, gofravimo technologija suteikia didesnį standumo ir ilgaamžiškumo lygį, o naudotos medžiagos užtikrina sumažintą didelio krūvio apkrovų įtaką visai struktūrai.
Gofravimo technologija ir medžiagų kilmė
Balti celiuliozės lakštai iš spygliuočių medienos formuojami naudojant gofravimo metodą, kuris didina plokštumos standumą ir mechaninį atsparumą. Spygliuočių mediena - puikus šaltinis dėl tvirtų pluoštų ir gausios biomasės, kuri lengvai gali būti įtraukiama į žaliavų grandinę. Gofravimo procesas leidžia sukurti lakštų struktūrą, kuri atlaiko didelius mechaninius krūvius ir sumažina ruošiamos produkcijos svorį, palyginti su tradicinėmis plokštėmis.
Be to, baltoji celiuliozė iš spygliuočių medienos gali būti perdirbama į nanotechnologijų pakaitalus, kurių poreikis vis sparčiau auga biomedicinos ir inžinerijos srityse. Naudojant šią žaliavą, galima kurti aukštos kokybės pluoštus, kurie palaiko drėgmės balansą ir užtikrina mechaninį tvirtumą, o tai aktualu ir statybose, ir personalizuotose medicinos priemonėse.
Taikymo galimybės ir ateities perspektyvos
Perdirbta celiuliozė ir jos nanostruktūros gali būti naudojamos ne tik kaip papildoma medžiaga, bet ir kaip pagrindas naujiems polimeriniams kompozitams. Pavyzdžiui, žaislai, sporto inventorius, namų apyvokos daiktai - viskas, kur svarbus ekologiškumas, tvarumas ir mechaninis atsparumas. Celiuliozės pluoštai suteikia reikiamą tvirtumą, kurie gali išlaikyti didelį krūvį, todėl jie yra tvirti ir tinka naudoti įvairiose srityse.
Be to, baltoji gofruota lakštinė celiuliozė gali būti svarbi biomedicinos plėtrai: ją galima panaudoti kuriant tvirtus, biologiškai suderinamus 3D ląstelių modelius, kurie geriau atspindi natūralią ląstelių elgseną. Dėmesys drėgmės reguliavimui pradeda įgauti daugiau svarbos žaizdų gydymo srityje, kur celiuliozė, sugerdama vandenį, gali padėti kontrolę drėgmės kiekiui.
Šie tyrimai liudija, kad celiuliozė - žemėje gausiausias ir labiausiai paplitęs gamtinis polisacharidas - turi didelį potencialą aplinkai draugiškiems produktams sukurti. Mokslo atstovai teigia, jog būtina šias medžiagas keisti aplinkai nekenksmingomis ir įrodyti vartotojams, jog iš tvarių medžiagų galima pagaminti lygiai tokius pat veiksmingus produktus.
