Nanocellulosa kantar cellväggarna hos växter, träd, alger och bakterier som består av glukosringar som länkar samman som en kedja och ger den en riggad struktur. I ett perspektiv publicerat i Natur , en forskargrupp vid University of Maryland (UMD) ledd av Liangbing Hu – professor vid institutionen för materialvetenskap och teknik (MSE) och chef för Center for Materials Innovation (CMI) – erbjuder ett perspektiv på att använda nanocellulosa som ett hållbart tekniskt material för att ta itu med globala utmaningar. Tian Li och Chaoji Chen, både MSE- och CMI-forskare, fungerade som första författare på tidningen.

Cellulosafibrer kan separeras i individuella fibriller som ser ut som hårstrån, i diameter från mindre än 100 μm till ungefär nanometerskala. Sådan fibrillerad cellulosa är inte bara miljövänlig, men avstämbar och kostnadseffektiv gör dess kommersialisering attraktiv för både tillverkare och konsumenter. Som den mest förekommande organiska polymeren på jorden, det kan möjliggöra ett brett spektrum av mekaniska, optisk, termisk, vätske- och jontillämpningar och undersöker möjligheten av dess användning som bioplast, tunna filmer, porösa membran och mjuka geler. Industrins utmaningar och löften har också diskuterats.

Enligt studien, "Med förbättrad grundläggande förståelse och kontroll av dess hierarkiska struktur, vi räknar med att fibrillerad cellulosa kan utgöra grunden för ekonomiskt lönsamma, hållbara lösningar för en rad kortsiktiga tillämpningar i högpresterande konstruktionsmaterial och biologiskt nedbrytbar teknologi, såväl som långvariga tillämpningar inom optoelektronik, bioteknik och membranvetenskap."

Pågående utmaningar inkluderar hållbarhet, balansen mellan biologisk nedbrytbarhet och produktens hållbarhet, brandsäkerhet och folkhälsoproblem, även om dessa utmaningar kan lösas genom ytterligare materialdesign och konstruktionsteknik. Skalbar tillverkning av cellulosa, dock, borde inte vara ett problem med tanke på att ungefär tre biljoner träd och växter, som snabbväxande bambu och sockerrör, produceras dagligen. Verkligen, fibrillerad cellulosa kan utgöra en praktiskt taget obegränsad resurs för innovativa nya material.