A celulosa, un dos compostos orgánicos máis abundantes na Terra, serve como pedra angular en diversas aplicacións industriais, comerciais e científicas debido ás súas propiedades únicas.Derivada principalmente das paredes celulares vexetais, a celulosa é un polisacárido composto por unidades de glicosa unidas entre si, o que o converte nun hidrato de carbono complexo.A súa notable versatilidade, biodegradabilidade e abundancia estimularon multitude de aplicacións en diversos campos.、
Aplicacións tradicionais:
Produción de papel e cartón:
As fibras de celulosa son o compoñente fundamental da fabricación de papel e cartón.
A pasta de celulosa derivada de madeira, algodón ou papel reciclado sofre un procesamento para crear unha gran variedade de produtos de papel, incluíndo xornais, revistas, materiais de embalaxe e superficies de escritura.
Téxtil e roupa:
O algodón, composto principalmente por fibras de celulosa, é un material téxtil básico usado na produción de roupa.
As fibras a base de celulosa como o rayon, o modal e o lyocell fabrícanse mediante procesos químicos e atopan aplicacións en roupa, téxtiles domésticos e produtos industriais.
Materiais de construción:
Os materiais a base de celulosa, como a madeira e os produtos de madeira de enxeñaría como a madeira contrachapada e as placas de fibras orientadas (OSB), forman parte integrante da construción para a estrutura, o illamento e o acabado.
Industria alimentaria:
Os derivados da celulosa como a metilcelulosa e a carboximetil celulosa serven como espesantes, estabilizadores e axentes de carga nos produtos alimenticios.
A fibra dietética extraída da celulosa contribúe á textura e ao valor nutricional de varios alimentos.
Farmacéuticos:
A celulosa úsase como excipiente en formulacións farmacéuticas, proporcionando propiedades de unión, desintegración e liberación controlada en comprimidos e cápsulas.
A hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) e a celulosa microcristalina son derivados de celulosa comúns empregados en aplicacións farmacéuticas.
Aplicacións emerxentes:
Películas e revestimentos biocompatibles:
Os nanocristais de celulosa (CNC) e as nanofibrillas de celulosa (CNF) son partículas de celulosa a nanoescala cunha resistencia mecánica e propiedades de barreira excepcionais.
Estes materiais de nanocelulosa están a ser explorados para aplicacións en envases biodegradables, revestimentos para alimentos e produtos farmacéuticos e apósitos para feridas.
Impresión 3D:
Os filamentos de celulosa, derivados da pasta de madeira ou doutras fontes de celulosa, utilízanse como materia prima para a impresión 3D.
A biodegradabilidade, a renovabilidade e a baixa toxicidade dos filamentos de celulosa fanos atractivos para aplicacións de fabricación sostible.
Dispositivos de almacenamento de enerxía:
Os materiais a base de celulosa son investigados para o seu uso en dispositivos de almacenamento de enerxía como supercondensadores e baterías.
Os materiais de carbono derivados da celulosa presentan propiedades electroquímicas prometedoras, incluíndo gran superficie, boa condutividade eléctrica e robustez mecánica.
Aplicacións biomédicas:
Os andamios de celulosa utilízanse na enxeñaría de tecidos para aplicacións de medicina rexenerativa.
Os materiais biodegradables a base de celulosa serven como portadores de administración de fármacos, apósitos para cicatrización de feridas e soportes para o cultivo celular e a rexeneración de tecidos.
Tratamento de augas:
Os adsorbentes a base de celulosa empréganse para a depuración e tratamento de augas residuais.
Os materiais de celulosa modificadas eliminan eficazmente contaminantes como metais pesados, colorantes e contaminantes orgánicos das solucións acuosas mediante procesos de adsorción.
Electrónica e optoelectrónica:
Investígase películas condutoras transparentes e substratos feitos de nanocristais de celulosa para o seu uso en dispositivos electrónicos flexibles e optoelectrónicos.
Os materiais a base de celulosa ofrecen vantaxes como transparencia, flexibilidade e sustentabilidade en comparación cos materiais electrónicos convencionais.
Perspectivas de futuro:
Bioplásticos:
Os bioplásticos a base de celulosa son prometedores como alternativas sostibles aos plásticos convencionais a base de petróleo.
Están en marcha esforzos para desenvolver polímeros derivados da celulosa con propiedades mecánicas, biodegradabilidade e características de procesamento melloradas para o seu uso xeneralizado en aplicacións de envases, bens de consumo e automoción.
Materiais intelixentes:
Os materiais de celulosa funcionalizadas están a ser desenvolvidos como materiais intelixentes con propiedades de resposta, incluíndo a liberación de fármacos que responden aos estímulos, as capacidades de autocuración e a detección ambiental.
Estes materiais avanzados a base de celulosa teñen potenciais aplicacións en saúde, robótica e vixilancia ambiental.
Nanotecnoloxía:
Espérase que a investigación continuada en materiais de nanocelulosa, incluíndo nanocristais e nanofibrillas de celulosa, desbloquee novas aplicacións en campos como a electrónica, a fotónica e a nanomedicina.
A integración de nanomateriais de celulosa con outros compoñentes a nanoescala pode dar lugar a novos materiais híbridos con propiedades adaptadas a aplicacións específicas.
Economía Circular:
Os avances nas tecnoloxías de reciclaxe de celulosa e nos procesos de biorefinería contribúen ao desenvolvemento dunha economía circular para os materiais a base de celulosa.
Os sistemas de circuito pechado para a recuperación e rexeneración de celulosa ofrecen oportunidades para minimizar os residuos, reducir o impacto ambiental e mellorar a eficiencia dos recursos.
A importancia da celulosa vai moito máis alá dos seus papeis tradicionais na fabricación de papel e téxtiles.Coa investigación e innovación en curso, a celulosa segue inspirando novas aplicacións en diversas industrias, impulsando a sustentabilidade, a funcionalidade e o rendemento en materiais e produtos.A medida que a sociedade prioriza cada vez máis a xestión ambiental e a eficiencia dos recursos, a celulosa segue sendo un recurso valioso e versátil para afrontar os desafíos presentes e futuros.
Hora de publicación: 28-mar-2024