На технологической базе Пермского университета ученые разработали новый способ получения наноцеллюлозы. Этот материал, который по своей прочности превосходит сталь, может быть использован в различных отраслях производства – от супергибких экранов до бронежилетов. В настоящее время в России производство наноцеллюлозы отсутствует.
Созданная по программе развития национального исследовательского университета лаборатория клеточных и микробных биотехнологий ПГНИУ в сотрудничестве с Институтом экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН впервые получила наноцеллюлозу биотехнологическим путем. Новейший способ получения наноцеллюлозы удешевляет ее производство в 3,5 раза. Он предполагает шесть стадий, на одной из которых происходит получение чистых целлюлозных волокон и удаление лигнина – примеси, которая снижает качество материала. Ученые нашли специальный штамм плесневых грибов Aspergillus niger, который позволяет эффективно разрушить лигнин.
«В качестве сырья мы планируем использовать различные целлюлозосодержащие материалы, в том числе отходы целлюлозно-бумажных комбинатов, которые образуются в больших количествах и представляют серьезную опасность для окружающей среды», – говорит сотрудник лаборатории клеточных и микробных биотехнологий ПГНИУ Эльвира Позюмко.
Наноцеллюлоза обладает уникальным свойством псевдопластичности – она вязка в обычных условиях, ведет себя как жидкость при механическом воздействии и сверхпрочна в твердом состоянии. «Структура этого материала представлена плотно упакованным массивом игловидных кристаллов. Это обусловливает его прочность, которая превосходит нержавеющую сталь», – рассказывает заведующий сектором биокатализа и биосинтеза лаборатории микробных и клеточных биотехнологий Александр Максимов.
Полученный продукт имеет обширные сферы применения. На его основе создаются сверхлегкие и сверхпрочные материалы: различные детали изделий, конструкций, машин, а также супергибкие экраны, бронежилеты и другие бронированные изделия. В медицине и фармакологии наноцеллюлоза применяется в качестве сорбентов и перевязочных материалов. Также, благодаря способности эффективно заполнять щели, она может использоваться в качестве клеящего материала для устранения технических дефектов.
По словам разработчиков, новый способ получения наноцеллюлозы позволит реализовать технологию на промышленных и малых предприятиях Пермского края; с некоторыми из них уже есть договоренности о сотрудничестве.
