In het proefschrift van Mohammad Karzarjeddi werden klein, bolvormig en lichtgewicht airgel -kralen ontwikkeld om oliën en organische oplosmiddelen uit water effectief te absorberen. Deze kralen waren ingebed met magnetische nanodeeltjes. Afbeelding: Mikko Törmänen / Universiteit van Oulu. Krediet: Mikko Törmänen / Universiteit van Oulu
Nanocellulose is een hernieuwbaar nanomateriaal gemaakt van plantenvezels, met unieke eigenschappen, waaronder lichtheid, zeer hoge sterkte en groot oppervlak. Het proefschrift van Mohammad Karzarjeddi van de Universiteit van Oulu, Finland, onderzocht op nanocellulose gebaseerde poreuze schuimmaterialen in waterzuivering, slimme verpakkingen en draadloze communicatie. Deze geavanceerde cellulosetoepassingen verminderen de afhankelijkheid van op fossiele gebaseerde materialen.
De Nieuw proefschrift gericht op een nieuwe generatie lichtgewicht schuimen genaamd Aerogels die meer dan 99% van hun gewicht lucht kunnen bevatten. De grondstof voor de schuim is nanocellulose gemaakt van houtpulp.
“Cellulose wordt omgezet in hydrogels bestaande uit dunne en sterke cellulose-nanovezels, die vervolgens worden gedroogd en vervolgens opnieuw worden ingedeeld in aerogels: ultralichte, zeer poreuze vaste stoffen die voornamelijk worden gemaakt van lucht. Aerogels kunnen worden ontworpen voor meerdere high-end applicaties, zoals het verwijderen van verontreinigende stoffen van water, die slimme verpakkingen van water hebben en een lichte materialen kunnen worden gebruikt en een lichte materialen-frequentie ontstaan, en serveerden als lichte materialen worden aangeduid als lichtmateriaal. Telecommunicatietechnologieën, “legt Karzarjeddi uit.
In het eerste deel van het onderzoek werden bijvoorbeeld kleine, bolvormige en extreem lichtgewicht airgel -kralen genaamd superabsorbentia ontwikkeld om oliën en organische oplosmiddelen uit water effectief te absorberen. Deze kralen werden hydrofoob gemaakt (waterafstotend) en ingebed met magnetische nanodeeltjes, waardoor ze gemakkelijk kunnen worden verzameld en hergebruikt. Ze waren zeer efficiënt en absorbeerden tot 280 keer hun eigen gewicht in stoffen zoals plantaardige olie.
Nanocellulose werd ook gebruikt om schuimstructuren te maken voor 5G en 6G draadloze telecommunicatietechnologieën, waar ze kunnen worden gebruikt om hoogfrequente radiosignalen te manipuleren. Een bijzonder voordeel van nanocellulose -schuimen is hun lage signaalverliezen.
De meeste schuimen en poreuze materialen die tegenwoordig worden gebruikt, zoals polyurethaan, zijn gemaakt van fossiele grondstoffen en zijn moeilijk te recyclen.
Professor Henrikki Liimatainen, Karzarjeddi’s doctoraatsthesis supervisor, benadrukt het belang van bio-gebaseerde materialen: “Nieuw materiaal dat zowel algemene duurzaamheidsdoelen bevordert en nieuwe toekomstige technologieën mogelijk maakt, zijn breed nodig”, zegt Liimatainen.
“Cellulose -nanomaterialen bezitten veel unieke eigenschappen en kunnen naast schuim, zoals transparante films, in verschillende vormen worden omgezet. Ze maken de ontwikkeling van lichtere, sterkere en efficiëntere materialen mogelijk die in een breed scala van industrieën kunnen worden gebruikt,” gaat liimatainen door.
Meer informatie:
Universiteit van Oulu Doctoraatsonderzoeker Mohammad Karzarjeddi zal zijn proefschrift verdedigen op vrijdag 26 september. De titel van het proefschrift is nanocellulose hybride aerogels voor waterzuivering, slimme verpakkingen en groene elektronica. De tegenstander is universitair hoofddocent Falk Liebner van de Boku University in Wenen en de Custos is professor Henrikki Liimatainen van de Universiteit van Oulu, Leer meer.
Verstrekt door de Universiteit van Oulu