Fram till nyligen blev grafen utropad som wonderen för att avsluta alla undrar, men det finns ett nytt supermaterial i stan, och namnet är nanocellulosa. Från böjbara batterier och flexibla skärmar till superheltliknande kroppsarmer kan nanocellulos revolutionera våra liv.

Vad är nanocellulosa?

Nanocellulosa är en nanoskala konfiguration av god gammal cellulosa, som är ett av de mest omfattande materialen på planeten. Det är den viktigaste beståndsdelen av växtcellsväggar, vilket ger strukturellt stöd till nästan alla gröna saker på jorden.

Från trädbark till blomstarmar är det materialet som kombineras med vatten producerar effekten känd som turgor, vilket ger sin styvhet och stödjer växter som däggdjurens ben.

Cellulosa i sig är helt enkelt en kombination av glukosmolekyler, kopplade i långa kedjor i en speciell konfiguration, som differentierar den från stärkelse och andra glukos-härledda substanser.

I sitt naturliga tillstånd, inom växter och andra levande saker, är det användbart för material som papper. Som ett livsmedel kallar vi det fiber, som du inte kan smälta utan hjälp, även om kor, får och häst kan, vilket är anledningen till att de betar på gräset.

Men när du krymper strukturen av cellulosa ner till nanoskalan och tillämpar en viss konfiguration på det, börjar saker att bli intressanta.

Du ser, som andra kristallina konstruktioner, som otroligt hårda diamanter gjorda av ett kristallint galler av rent kol, låter strukturen drastiskt olika egenskaper till annars oremarkerade material. Genom att bilda cellulosa i långa polymerer eller ingripa i en kristallin gitter blir nanocellulosa (eller nanokristallin cellulosa, för att ge den det fulla namnet) ett av de starkaste materialen som man känner till.

Det kan också leda elektricitet och är extremt lätt, vilket är egenskaper som gör det till ett supermaterial med enorm potential att förändra vår värld.

Hur nanocellulosa görs

Nanocellulosens skönhet, innan vi klarar av vad vi kan göra med det, är hur vi kan producera det. Fram till nyligen producerades nanocellulosa genom behandling av trämassa; en dyr och dyr process i stora mängder. Nu kan en ny teknik som bygger på alger producera nanocellulosa helt enkelt från solljus och koldioxid.

De genetiskt modifierade blågröna algerna producerar nanocellulosa som en del av sin energimetabolism, vilket också bidrar till koldioxid under fotosyntetiska scenen. Så, inte bara producerar nanocellulos otroligt billigt och energieffektivt, drivs endast av solen, men det kan också ta koldioxid ut ur luften.

Används för nanocellulosa

Nu när vi äntligen ligger på randen för att kunna producera nanocellulos effektivt, kostnadseffektivt och i användbara kvantiteter är det dags att börja tänka på vad vi faktiskt kan göra med något så starkt och lätt.

Super-flexibla skärmar

Kredit: Washington Post

Idén om att använda en flexibel bildskärm i telefoner och andra bärbara enheter har bandats runt i åratal nu. Tyvärr har en av ledarna på fältet, Samsung Display, slagit några snags sent, vilket betyder att vi fortfarande har lite sätt att gå innan vi ser enheter vi faktiskt kan köpa.

Eftersom nanocellulos är både lätt och stark och viktigast av allt, transparent, kan det göra det perfekta materialet att ersätta glas eller plast i bildskärmar. Nanocellulosan kan göras till en flexibel men stark och hållbar beläggning för böjbara skärmar, vilket möjliggör alla möjliga fina formater och skärmar.

Därför ser Pioneer Electronics faktiskt ut det som vi talar och skapar några av de tunnaste och mest flexibla bildskärmar som någonsin gjorts. Det är också biologiskt nedbrytbart, vilket betyder att när en gång du har uppgraderat din flexibla telefon kan minst en del av det återvinnas.

Böjbara batterier

Det är mycket bra med böjbara skärmar, men de andra komponenterna i våra telefoner, tabletter och bärbara datorer är inte flexibla i det minsta. Nanocellulosa kan hjälpa till här.