بلورات السليلوز متناهية الصغر
هى عبارة عن سليلوز في شكل بلوري، وتستخرج من الكتلة الحيوية الخشبية، ثم تعالج لتحويلها على هيئة قشور صلبة أو سائل أو على صورة هلام. العديد من الميزات الأساسية مثل قوة عالية، والاستجابة الكهرومغناطيسية وزيادة المساحة السطحية توفر أساساً لتصنيع مواد جديدة ومتقدمة باستخدام تكنولوجيا النانو.
من خلال شراكة الحكومة الكندية الاتحادية مع مؤسسة Quebec and Domtar لتطوير وتسويق تكنولوجيا بلورات السليلوز متناهية الصغر. تم تدشين مشروع بميزانية 32.4 مليون دولار كندى. سوف ينتج المصنع التجريبي طن واحد من بلورات السليلوز متناهية الصغر يومياً لتصنيع مواد طلاء متخصصة ومواد متقدمة من رقائق الخشب الصلد. المنشأة الجديدة ستكون الاولى بهذا الحجم على مستوى العالم، في إنتاج مواد صناعية ومنتجات استهلاكية متجددة من الكتلة الحيوية للغابات.
يستكشف برنامج التكنولوجيات التحويلية (TTP)، من خلال معهد بحوث الغابات الكندى الوطني، الاستخدامات المبتكرة للخشب. واحدة من بحوث البرنامج الأكثر إثارة ينطوي على تطوير مواد جديدة من السليلوز، وهو المكون الرئيسي لجدران الخلايا من الأشجار والنباتات الأخرى. يحتوى السليلوز في شكله النقي على تركيب جزيئي بلوري دقيق. يعرف باسم بلورات السليلوز متناهية الصغر nanocrystalline cellulose ، وهى مادة لها خصائص مثيرة للاهتمام والاستخدامات.
بلورات السليلوز متناهية الصغر تزيد من قوة وصلابة المواد التي تضاف إليها. عند إضافة كمية صغيرة من هذه البلورات، يمكن أن تزيد من مقاومة الإجهاد حوالى ثلاثة أضعاف، مما يجعلها مادة محسنة عالية الأداء. يمكن أيضا بلورات السليلوز متناهية الصغر أن تغير منسطح المواد مثل الورق، حيث تغير من نفاذيته، وقوته ومرونته وخصائصه البصرية. كما إن إضافة القليل من هذه البلورات على الورق يعزز بشكل ملحوظ من لمعانه. كما يحسن من قوة الشد، والصلابة، ونعومة السطح بدرجة كبيرة، مما يمهد الطريق لأنواع جديدة من الورق وتطبيقات جديدة ولصناعة الدهانات والورنيش والمواد عالية القوة.
الأفلام المصنوعة من بلورات السليلوز متناهية الصغر تبدو براقة، مما يجعلها معالجة تجميلية مثالية للورق. أيضاً يتحسن خامات الأفلام والورق السوليفان بإضافة تلك البلورات لها ليصبح مناسب للاستخدام في صناعة ورق التعبئة والتغليف المتخصص، وأجهزة الاستشعار وأجهزة الأمن؛ حتى أنها يمكن أن تساعد على منع عمليات التزوير. وبالإضافة إلى ذلك، لأن بلورات السليلوز متناهية الصغر تتأثر بالمجالات المغناطيسية والكهربائية، يمكن أن تكون مفيدة كمادة مالئة في الورق المغناطيسي، وبطاقات الذاكرة الإلكترونية ، وغيرها من المنتجات الإلكترونية.
وقد درست المؤسسة هذه المادة الرائعة لأكثر من عامين وبدأت عملية إنتاج بلورات السليلوز متناهية الصغر في عدة أشكال (مسحوق، هلام، معلق، خيوط، رقائق فيلمية). بمجرد بدء عملية إنتاج بلورات السليلوز متناهية الصغر على نطاق واسع، سوف يفتح الباب أمام العديد من التطبيقات غير اللب والورق. مثل صناعة الطائرات وصناعة السيارات لتخفيف الوزن.
الشيء الوحيد الذي يجعل بلورات السليلوز متناهية الصغر جذابة جداً للقرن 21 أنها "منتج أخضر صديق للبيئة" وهي نتاج من مصدر متجدد، وطبيعي وقابلة للتدوير ويتم اختبارها للتأكد بأنها غير سامة، و انتاجها لا يشكل أية مخاطر بيئية خطيرة.
المصدر: إضغط هنا