Сельхозотходы пустят на наноцеллюлозу

Ученые из Бийска разработали  дешевый способ производства наноцеллюлозы, которая считается уникальным материалом для создания фильтров и протезов конечностей. Метод предусматривает использованием  бактерий и обычных сельскохозяйственных отходов. 

Наноцеллюлоза — это древесное волокно, расщепленное до наночастиц. Наноцеллюлоза обладает такими свойствами, как сверхпрочность — по своей прочности она превосходит нержавеющую сталь — и псевдопластичность, т.е. является вязкой при обычных условиях и ведёт себя как жидкость при физическом взаимодействии (тряске, взбалтывании и т.п.). Эти свойства позволяют создавать на ее основе сверхлёгкие и сверхпрочные материалы.

Традиционная технология получения наноцеллюлозы является достаточно дорогим технологическим процессом, который связан с разрушением лигнина, присутствующего в сырье для получения наноцеллюлозы и снижающего качество материала. Лигнин — это сложное полимерное соединение, содержащееся в клеточных стенках и межклеточном пространстве растений и скрепляющее целлюлозные волокна.

Существует также биотехнологический способ получения. Он предполагает 6 стадий, на одной из которых происходит получение чистых целлюлозных волокон и удаление лигнина с помощью особых микробов из рода Gluconobacter. Этот способ дешевле традиционного, однако тоже требует серьезных затрат, так как  микробы 
питаются преимущественно глюкозой и размножаются только в определенной питательной среде.

Специалисты из Бийска нашли способ разлагать такие  отходы сельхозпроизводства как  шелуха овса и злаковая биомасса на сахара и другие «съедобные» молекулы с помощью небольших количеств азотной кислоты, щелочей и набор ферментов. Таким образом им удалось значительно удешевить производство  «питания» для подобных микробов,. В ближайшее время ученые  планируют  разработать всю технологическую цепочку для производства дешевой наноцеллюлозы.

Сейчас наноцеллюлоза активно применяется в медицине как фильтрующий материал при сверхтонкой очистке воды, а также как матрица для 3D культуры клеток. Ее также используют в биомедицине и биотехнологии  (как эластичный крио-структурированные гель), для создания протезов рук и ног, впитывающих повязок для ран. Кроме того, на ее основе изготавливают сверхтонкие экраны