Nanoselüloz: yapısı, çeşitleri ve kullanım alanları

Abstract

Son yıllarda artan çevre bilinci, iklim değişiklikleri ve petrolün tükenmesi, gibi nedenlerden dolayı petrol türevli malzemelerin yerini doğal kaynaklardan elde edilen ve doğada parçalanabilen malzemeler almaya başlamıştır. Dünyada en çok bulunan doğal bir polimer olan selüloz çeşitli kaynaklardan (ağaç, bitki, su yosunu, hayvan, amip, bakteri vb.) elde edilebilmektedir. Öncelikle kağıt olmak üzere pek çok alanda yüzyıllardır kullanılan bir malzeme olan selüloz nanoteknolojinin gelişmesiyle birlikte yeni bir form kazanmış ve Nanoselüloz (NC) adı verilen malzeme ortaya çıkmıştır. Bitki hücre duvarından elde edilebilen doğal bir nanomateryal olan NC öne çıkan yeşil malzemelerden birisidir. NC üretiminde kullanılan kaynaklar fazla ve çok çeşitlidir. Gelecek vaat eden NC’ ler yüksek en-boy oranına sahip olup, selüloza nazaran daha iyi mekanik özelliklere sahiptir. Bunun yanı sıra yenilenebilir bir malzeme olup, biyouyumlu olması da artan çevresel endişeler dolasıyla bu malzemeyi cazip kılmaktadır. İçeriğinde bol miktarda fonksiyonel hidroksil grubu barındırdığından dolayı kimyasal reaksiyonlarla çok geniş bir kullanım alanına sahiptir. Günümüzde özellikle polimer kompozitler içeresine NC takviye edilmeye başlamıştır. Yeni bir biyopolimer kompozit endüstrisinin temelini oluşturacak ideal malzemeler olarak görülen nanoselülozun; selüloz nanokristal (CNC), selüloz nanofibril (CNF) ve bakteriyel nanoselüloz (BC) olmak üzere üç farklı çeşidi bulunmaktadır. Sahip olduğu özellikler nedeniyle geleceğin malzemesi olarak görülen NC’ ler ile ilgili bu derlemede NC çeşitlerinden, avantajlarından ve kullanım alanlarından bahsedilmiştir.