Bir Finlandiya ekibi tarafından yapılan çalışma sayesinde, üreticilere izin verilerek, kağıt yaparken kullandıkları mineral dolgu miktarını arttırmak için selülozun nano formu yakın bir zamanda kağıtlardaki ağaç hamuruyla yer değiştirecektir. Araştırmacılar bu gelişimin büyük ölçüde yaklaşık %15 ya da daha fazla oranda kağıttaki karbon ayak izini azaltacağını söylüyor.
Selüloz bitkilere yapı sağlayan bir biyo polimerlerdir. Nano selüloz; 5 ile 500nm çapında ve yüzlerce mikrometre uzunluğunda selülozun kristal veya lifli birimlerini içeren nano-malzemenin yeni bir sınıfıdır.
Finlandiya teknik araştırma merkezi VTT de yenilenebilir malzeme profesörü olan Ali Harlin diyor ki ‘Kağıt içindeki dolgu miktarını arttırmanın temel fikri kağıt üreticilerinin uzun süren bir hayalidir çünkü çin kili genellikle selülozdan daha az pahalıdır ve sadece topraktan gelen bir mineral olduğundan karbon ayak izi de daha azdır.’
Üretim işlemi esnasında ‘nano fibril’ selüloz ekleyerek, ağaç hamuru yerinden edilebilir ve nano selülozun üstün yapısal dayanımından dolayı, %3 civarında üretim maliyeti azaltılarak daha fazla dolgu eklenebilir. Ayrıca çok daha az nano selüloz gerekli olduğundan, kurutmak için yaklaşık % 30 daha az enerji kullanılır.
Geleneksel selüloz ile karşılaştırıldığında, bu kağıt daha az yoğunlukta karbon içerir. Harlin diyor ki, ‘Bu sadece ucuz değildir ve daha iyi özellikler sağlar; daha az gözeneklidir, baskı kalitesi daha yüksektir ve çok saydam değildir, bu yüzden daha az parayla her açıdan daha iyi bir kağıt alırsın.’
Daha da yüksek dolgu içeriğine sahip bir kağıt (% 80), baskılı elektronikler için uygun bir yüzey olabilir. Harlin, baskılı elektroniklerin hızla büyüyen bir alan olduğunu ve Mylar A. gibi geleneksel plastik yüzeylerle karşılaştırılabilir pürüzsüzlüğe ve sağlamlığa sahip nanoselüloz kağıt yaptıklarını söylüyor.
Theodore Wegner, Tarım Orman Hizmetleri ABD Bölümünde ahşap, elyaf, kompozit ve araştırma müdür yardımcısı, nano selülozun büyük bir potansiyeli olduğunu söylüyor. O, genellikle üretimi pahalı olan geleneksel nanomalzemelerin aksine milyarlarca tonun onlarcasını ucuza üretmenin mümkün olması gerektiğini söylüyor.
Ayrıca nanoselülozun malzeme bilimcilerin büyük ilgisini çekecek çeşitli özelliklere sahip olduğuna da dikkat çekiyor. Kevlarınki ile karşılaştırıldığında sertlik açısından, elyaf son derece sıkıdır.
Ayrıca selüloz nano kristalleri kuartzınki ile karşılaştırıldığında piezoelektrik özellik gösterir ve fotonik özelliklere sahiptir. Bu demek oluyor ki, pillerin, süper kapasitörlerin, biyoplastiklerin, elektroniklerin kullanımında ve bunların yanında kompozitlerdeki yapısal malzemelerin, filmlerin veya kaplamaların kullanımında da nano selüloz bulunabilir.
Harlin, kağıt işletmeleri bu teknolojiyi son derece ciddiye aldığını ve endüstriyel test olanaklarının düzgün ve sorunsuz çalıştığını söylüyor.