I en studie publicerad i Avancerade material , forskare vid Aalto-universitetet, universitetet i Tokyo, Sichuan University och University of British Columbia har visat att växtbaserade cellulosananokristaller (CNC) kan bilda ett lim som helt integrerar hållbarhetsbegreppet, prestanda och kostnad, som generellt är extremt utmanande att uppnå samtidigt.

Till skillnad från superlim, det nya ekolimmet utvecklar sin fulla styrka i en föredragen riktning, liknande "skala och fästa" lim. När man försöker separera de limmade komponenterna längs bindningens huvudplan, styrkan är mer än 70 gånger högre jämfört med riktningen vinkelrät mot det planet. Allt detta betyder att bara en enda droppe av eko-limmet har tillräckligt med styrka för att hålla upp till 90 kg vikt, men kan fortfarande enkelt tas bort med ett finger, efter behov. Som Dr. Blaise Tardy från Aalto Department of Bioproducts and Biosystems uttrycker det, "Förmågan att hålla denna vikt med bara några droppar är enorm, speciellt från en naturlig växtbaserad lösning."

Den här typen av egenskaper är användbara för att skydda ömtåliga komponenter i maskiner som kan utsättas för plötsliga fysiska stötar såsom högvärdiga komponenter i mikroelektronik, att öka återanvändbarheten av värdefulla strukturella och dekorativa element, i nya lösningar för förpackningsapplikationer, och – i allmänhet – för utveckling av grönare limlösningar.

Vidare, jämfört med det nuvarande tillvägagångssättet att tillverka höghållfasta lim som kan involvera komplexa och dyra vägar, teamet rapporterar att deras lösning helt enkelt tar biobaserade partikelkällor från växter (med en jämförelsevis försumbar kostnad) och tillsätter vatten. Eftersom härdningstiden är förknippad med avdunstning av vattenfasen (~2 timmar, för närvarande), den kan styras med värme.

Aalto-professor Orlando Rojas säger, "Nå en djup förståelse av hur cellulosananopartiklarna, blandat med vatten, bilda ett sådant enastående lim är ett resultat av arbetet mellan mig, Dr Tardy, Luiz Greca, Professor Hirotaka Ejima, Dr. Joseph J. Richardson och professor Junling Guo, och det belyser det fantastiska samarbetet och integreringen av kunskap mot utvecklingen av en extremt tilltalande, låg kostnad och säker tillämpning."

"Bra, grön förpackning med dåligt lim gör fortfarande förpackningen dålig, " säger Dr Blaise Tardy. Dessutom, utsikterna för användning över hela världen (i en industri på 40 miljarder euro) är ganska attraktiva med tanke på den ständigt ökande produktionen av cellulosanannokristaller som ses över hela världen, som stöds av incitament inom ramen för den cirkulära bioekonomin.

Dr Blaise Tardy säger, "Bra, grön förpackning med dåligt lim gör fortfarande förpackningen dålig. Den verkligt spännande aspekten av detta är att även om vårt nya lim kan hämtas direkt från resterande biomassa, som det från jordbruksindustrin eller återvunnet papper, det överträffar för närvarande tillgängliga kommersiella syntetiska produkter på många sätt."