معضلات ناشی از مصرف مواد پلاستیکی، امروزه از اصلی‌ترین تهدیدهای بشریت به شمار می‌روند؛ این مواد به دلیل زمان بسیار زیاد موردنیاز برای تخریب‌شان، توسط جانوران مختلف خشکی و آبی بلعیده شده و با وجود محتویات سمی‌شان از جمله پلی‌کلرید بی فنیل، خطراتی را ایجاد می‌کنند.
مقاله مرتبط: نانوذرات پلاستیکی؛ ذراتی کوچک با آسیب بزرگ!
درپی رفع این معضل، دانشمندان و محققان به دنبال جایگزینی مواد پلاستیکی ساخته‌شده از محصولات نفتی، توسط مواد زیست تخریب پذیر با سازگاری زیستی بالا هستند. لذا نانومواد سلولزی (CNF) از بهترین کاندیداهای موجود برای این مواد هستند که وارد بازارهای صنعتی جهانی شده اند.
نانومواد سلولزی
این نانومواد با اندازه‌ی حداقل یک بعد در مقیاس نانو، و دو بعد متغیر دیگر، می‌توانند انواع بسیار متغیری به خود بگیرند. از نظر منشأ نیز، گیاهان، درختان، جلبک‌ها و از طرفی باکتری‌ها و بعضی از جانوران قادر به ساخت و تولید سلولز می‌باشند. باتوجه به ذخایر بسیار تجدیدپذیر این مواد و امکان جایگزینی مداوم آن‌ها منابع تولیدی این مواد هیچ هنگام از بین نرفته و در سراسر جهان قابل استفاده و بازیافت اند.
مقاله مرتبط: از علم تا هنر: نانوفیبرها
اندازه و مورفولوژی انواع نانوذرات، بسته به نحوه‌ی ساخت آن‌ها می‌تواند بسیار متنوع باشد که به طور کلی در ۴ دسته طبقه‌بندی می‌شوند:
- نانومواد سلولزی فیبری (CNF)
- سلولز نانوبلوری (CNC)
- نانوسلولز باکتریایی (BNC)
- نانوکامپوزیت سلولزی
اولین نانومواد سلولزی جهان در سال ۱۹۷۰ و در ایالات متحده‌ی آمریکا توسط Turbak، Herrick، و همکارانشان از مواد گیاهی و چوبی و به شکل نانوفیبریل به دنبال همگن‌سازی ساخته شد. در صورت استفاده از الیاف بومی در آبکافت اسیدی نیز، الیاف بدست‌آمده سخت و بلورین و کوتاه‌تر از نانوفیبر بدست می‌آیند. همچنین نانومواد سلولزی باکتریایی، توسط جندین گونه از باکتری‌های تخمیری تشکیل می‌شود که از موفق‌ترین و زیست سازگارترین انواع نانوفیبرهاست.
خواص کاربردی و اهمیت نانومواد سلولزی
ویژگی‌های منحصربفرد این مواد، از جمله مقاومت کششی بالا، سختی بسیار، سطح ویژه بزرگ، وزن مخصوص کم، قیمت مناسب، خواص فوتونیک و پیزوالکتریک، موجب جذابیت آن‌ها هستند که زمینه‌ی استفاده از آن‌ها در حیطه‌های بسیاری را فراهم می‌کند.
کاربرد نانومواد سلولزی در حوزه‌ی پزشکی و دارورسانی
ساخت داربست‌های زیستی به کار برده‌شده در مهندسی بافت، غشاهای درمانی برای زخم، ساخت غضروف و پوست، رگ‌های خونی، سیستم‌های دارورسانی خودنانوامولوسیون‌شونده، داروهای سرطان، سرامیک دندان و… از جمله کاربردهای نانومواد سلولزی هستند که به علت زیست سازگاری بالا و تجزیه‌پذیری سریع‌شان زمینه‌ی ایجاد کاربردهای فراوان‌تر در آینده را نیز فراهم می‌کنند. البته لازم به ذکر است که مقدار سلولز موردنیاز برای کاربردهای زیستی قابل مقایسه با کاربردهای دیگر در مقیاس انبوه و صنعتی نیست.
منبع
-Cellulosic nanocomposites: a review. MA Hubbe, OJ Rojas, LA Lucia, M Sain, BioResources 3 (3), 929-980
