Cellulosaforskning banar väg för nya applikationer
Hur kan vi förstå och påverka cellulosamolekylen för att få fram egenskaper som är användbara i olika applikationer? Det har varit fokus i Malin Nejströms forskning och den licentiatavhandling som hon framgångsrikt presenterade den 9 juni.
I sin forskning har Malin Nejström studerat vad som styr att cellulosa får olika egenskaper, med syftet att täppa till kunskapsluckor och bidra till insikter om cellulosan som kan lägga grund för nya produkter och att fler idéer kring användningsområden kan undersökas.
– Jag testade hur cellulosans så kallade kristallinitet, det vill säga hur cellulosamolekylerna är ordnade, påverkade materialets egenskaper. Tidigare forskning antydde att polariteten i ett lösningsmedel påverkade molekylerna. Men jag kunde se att polariteten påverkade kristalliniteten som i sin tur påverkade ämnets egenskaper, berättar Malin Nejström.
I sin forskning undersökte hon två olika varianter av cellulosa, regenererad cellulosa där materialet lösts upp för att sedan omformas, och cellulosa acetat butyrat (CAB) där ett kemiskt ämne bundits till cellulosamolekylen. Genom att forma tunna filmer av materialet har olika egenskaper undersökts och jämförts. Det man kunnat se är att beroende på mängd av kemiska ämnen man tillfört och beroende på längd på cellulosan kan man få fram olika egenskaper.
– Fokus var vilka intervall av egenskaper det går att nå och vad som krävs för att uppnå den ena eller andra egenskapen, konstaterar Malin Nejström.
Kunskap om egenskaper för vidare forskning
Att bättre förstå vad som påverkar cellulosans egenskaper möjliggör fortsatt forskning kring hur ämnet kan användas i olika applikationer. Ett exempel är som ett mer miljövänligt alternativ till plast för matförpackningar. Ett annat möjligt område är triboelektriska nanogeneratorer, där energi utvinns ur den elektriska laddning som uppstår när två olika material gnids mot varandra.
Malin Nejström är verksam som forskningsingenjör vid Nouryon och i det uppdraget fortsätter forskningen. En ny upptäckt är att man kan expandera cellulosabaserade mikroballonger genom värme, och därmed får ett material med väldigt låg densitet.
– Det är en applikation som innebär att man får ett material som väger väldigt lite. Det kan användas för att utveckla lättare redskap, sportartiklar och utfyllnadsmaterial som minskar vikten väldigt mycket, och nu kan vi göra det delvis biobaserat istället för fossilbaserat, berättar Malin Nejström.