Nanocellulose bekleedt de celwanden van planten, bomen, algen en bacteriën bestaande uit glucoseringen die als een ketting met elkaar verbonden zijn en een getuige structuur geven. In een perspectief gepubliceerd in Natuur , een onderzoeksteam van de University of Maryland (UMD) onder leiding van Liangbing Hu - een professor in de afdeling Materials Science and Engineering (MSE) en directeur van het Centre for Materials Innovation (CMI) - biedt perspectief op het gebruik van nanocellulose als een duurzaam technologisch materiaal voor het aanpakken van mondiale uitdagingen. Tian Li en Chaoji Chen, zowel MSE- als CMI-wetenschappers, diende als eerste auteurs op het papier.

Cellulosevezels kunnen worden gescheiden in afzonderlijke fibrillen die eruitzien als haarlokken, variërend in diameter van minder dan 100 m tot ongeveer nanometerschaal. Dergelijke gefibrilleerde cellulose is niet alleen milieuvriendelijk, maar afstembaar en kosteneffectief, waardoor de commercialisering ervan aantrekkelijk is voor zowel fabrikanten als consumenten. Als het meest voorkomende organische polymeer op aarde, het kan een breed scala aan mechanische, optisch, thermisch, vloeibare en ionische toepassingen en onderzoekt de mogelijkheid van het gebruik ervan als bioplastic, dunne films, poreuze membranen en zachte gels. Uitdagingen en beloften in de sector zijn ook besproken.

Volgens de studie, "Met verbeterd fundamenteel begrip en controle van de hiërarchische structuur, we verwachten dat gefibrilleerde cellulose de basis zou kunnen vormen van economisch levensvatbare, duurzame oplossingen voor een reeks toepassingen op korte termijn in hoogwaardige structurele materialen en biologisch afbreekbare technologieën, evenals toepassingen op de lange termijn in de opto-elektronica, bio-engineering en membraanwetenschap."

Voortdurende uitdagingen zijn onder meer duurzaamheid, de balans tussen biologische afbreekbaarheid en productduurzaamheid, brandveiligheid en volksgezondheid, hoewel deze uitdagingen kunnen worden aangepakt door middel van aanvullend materiaalontwerp en structurele engineering. Schaalbare productie van cellulose, echter, zou geen probleem moeten zijn, aangezien ongeveer drie biljoen bomen en planten, zoals snelgroeiend bamboe en suikerriet, worden dagelijks geproduceerd. Inderdaad, gefibrilleerde cellulose kan een praktisch onbeperkte bron zijn voor innovatieve nieuwe materialen.