Nanoselluloosa on tulevaisuuden materiaali

Nanoselluloosa on tulevaisuuden materiaali

Selluloosananomateriaalien erilaisia sovelluksia tutkitaan ja kehitetään yhä kiihtyvällä tahdilla. Suomessa yksi syy tähän on yhä vahvistuva visio siitä, että Suomen hyvinvointi perustuu tulevaisuudessa biotalouteen. Öljypohjaisten materiaalien korvaaminen biopohjaisilla on keskeinen osa tätä tavoitetta. Selluloosa on helposti ja lähes rajattomasti saatava biohajoava raaka-aine, jolla on monia etuja öljypohjaisiin raaka-aineisiin verrattuna. Sillä on monia käyttökelpoisia ominaisuuksia, kuten lujuus, muokattavuus ja hydrofiilisyys. Lisäksi nanomittakaavaan mentäessä ja pinta-alan kasvaessa aineen reaktiivisuus ja sitoutumiskyky kasvavat huimasti.

Nanoselluloosamateriaalien kehitettävien sovellusten lista on loputon. Näitä sovelluksia voidaan hyödyntää muun muassa rakennusteollisuudessa betonin lisäaineena, elintarviketeollisuudessa sakeutusaineena, kosmetiikkateollisuudessa täyteaineena ja pakkausteollisuudessa biohajoavien muovien valmistuksessa. Elektroniikkateollisuuden sovellukset, kuten läpinäkyvät näytöt, taipuisat aurinkopaneelit sekä tulostettava elektroniikka, ovat teknologiaa, jollaista edes 80-luvun tieteiselokuvat eivät osanneet ennustaa.

Selluloosananomateriaalit jaetaan valmistusmenetelmänsä mukaan kolmeen ryhmään: mekaanisesti hajotettuihin nanofibrilleihin, kemiallisesti valmistettuihin nanokiteisiin ja polymeroinnin avulla tehtyyn bakteerinanoselluloosaan. Raaka-aineeksi sopivat erilaiset selluloosakuitua sisältävät aineet, kuten puut, kasvit tai jätteet, ja sitä voidaan jopa tuottaa glukoosista bakteerien avulla.

Yksi huikea esimerkki nanoselluloosan hyödyntämisestä on Helsingin yliopiston biofarmasian professori Marjo Yliperttulan tutkimusryhmineen kehittämä ja UPM:n kaupallistama GrowDex. Se on selluloosananofibrilleista valmistettu geelimäinen seos, joka soveltuu esimerkiksi kantasolujen 3D-kasvatukseen. Yliperttulan tiimi on onnistunut kasvattamaan nanoselluloosan avulla muun muassa luonnollista vastaavan kolmiulotteisen maksasolun. Lääketutkimuksen ja kudosten kasvattamisen ohella tavoitteena onkin lähitulevaisuudessa pystyä turvallisesti testaamaan, miten tällainen solu reagoi esimerkiksi erilaisiin syöpälääkkeisiin. Puhutaan yksilöidystä lääketieteestä. Sekä yksilöity lääketiede että selluloosananomateriaalien kehitys ovat aloja, joiden parista Suomessa löytyy paljon osaamista ja joihin kannattaa panostaa.

(Lähde: Heli Kangas: Opas selluloosananomateriaaleihin, VTT 2014)

Nanoselluloosan mahdollisuuksista kerrotaan lisää Suomen tulevaisuus -tiedesarjan ensimmäisessä jaksossa 28.2.2016 MTV3-kanavalla. Sarjan seuraavalla tuotantokaudella tullaan näkemään myös oma jakso syöpätutkimuksesta.