De cellulose-nanokristallen die je kerstboom overeind houden zijn even sterk als staal. Ze zouden de basis kunnen vormen voor een totaal nieuwe klasse biomaterialen, schrijven onderzoekers van Purdue University (VS) in het wetenschappelijke tijdschrift Cellulose.

Pablo Zavattieri en collega’s trekken die conclusie uit kwantummechanische berekeningen. Probleem met die kristallen is namelijk dat ze gemiddeld slechts 3 nanometer dik zijn en 500 nanometer lang, te weinig om ze onder een lichtmicroscoop echt goed te kunnen bestuderen en al helemáál te weinig om in een trekbank te klemmen.

Maar dichtheidsfunctionaaltheoretische berekeningen met een semi-empirische ccorrectie voor vanderwaalsinteracties wijzen nu uit dat de elasticiteitsmodulus van zo’n kristal in de [001]-richting maar liefst 206 gigapascal moet bedragen, inderdaad het soort waarde dat je voor staal verwacht. In de andere richtingen is het overigens een heel stuk minder.

Zavattieri stelt dan ook voor de kristallen nader te bestuderen als hernieuwbaar en biologisch afbreekbaar alternatief voor koolstofnanobuisjes, vooral in toepassingen waarbij die buisjes dienen om andere materialen te versterken.

Als bron denkt hij bijvoorbeeld houtafval uit de papierindustrie te gebruiken. Nu probeert men nog uit alle macht de cellulose in dat afval af te breken zodat het restant kan worden vergist tot bio-ethanol. Er valt iets voor te zeggen om de kristallen heel te laten en als zodanig her te gebruiken.

Hoe je ze er in zuivere vorm uit moet krijgen, staat er overigens niet bij.

bron: Purdue