Ormanda yürürken bastığınız kuru dalların veya elinizde tuttuğunuz bir kağıdın, dünyanın en güçlü malzemelerinden birine dönüşebileceğini hiç düşündünüz mü? Kulağa imkansız gibi gelse de, nanoteknoloji sayesinde ağaçların yapı taşı olan selüloz, çeliği kıskandıracak özelliklere kavuşuyor.
Bu yazımızda, "Doğanın Süper Gücü" olarak adlandırılan, plastik kirliliğine son verebilecek ve teknolojiyi daha yeşil hale getirecek Nano-Selüloz teknolojisini inceliyoruz.
Selüloz, dünyada en bol bulunan organik polimerdir; bitkilerin, ağaçların ve hatta bazı bakterilerin hücre duvarlarını oluşturur. Ancak bu lifleri moleküler seviyeye kadar, yani bir insan saç telinden binlerce kat daha ince olacak şekilde parçaladığınızda işler değişir.
Elde edilen bu nano boyutlu yapıya Nano-Selüloz denir. Normal boyutundayken yumuşak ve dayanıksız olan selüloz, nano boyuta indiğinde kristal yapısındaki kusursuzluk sayesinde inanılmaz bir mukavemet kazanır.
Bu iddia abartı değil, bilimsel bir gerçektir. Nano-selülozun, özellikle Selüloz Nano Kristalleri (CNC) formu, ağırlığına oranla çelikten 8 kat daha yüksek bir çekme dayanımına sahiptir.
Hafiflik: Metalden çok daha hafiftir, bu da onu araçlarda ve uçaklarda kullanım için mükemmel kılar.
Sertlik: Kevlar (kurşun geçirmez yelek malzemesi) ile yarışacak düzeyde serttir.
Şeffaflık: Nano boyutta olduğu için ışığı geçirir, şeffaf kağıt veya esnek ekran yapımında kullanılabilir.
Bu malzeme sadece güçlü değil, aynı zamanda çok yönlüdür. İşte geleceğimizi değiştireceği bazı sektörler:
Okyanusları kirleten plastiklere en güçlü aday nano-selülozdur. Biyobozunur (doğada çözünen), gıda ile temasa uygun, oksijen ve nem bariyeri yüksek ambalajlar üretilebilir. Streç filmlerden şişelere kadar her şeyin yerini alabilir.
Arabaların tamponları veya iç panelleri nano-selüloz kompozitlerinden üretildiğinde, araçlar hafifler. Daha hafif bir araç, daha az yakıt tüketimi ve daha az karbon emisyonu demektir. Ford ve Toyota gibi devler bu konuda ciddi yatırımlar yapmaktadır.
Katlanabilir telefonlar veya rulo yapılabilen tabletler hayal edin. Nano-selüloz şeffaf, esnek ve elektriği iletken hale getirilebilen bir yapıya sahiptir. Geleceğin dokunmatik ekranları camdan değil, ağaçtan üretilen bu malzemeden yapılabilir.
Biyouyumlu olduğu için vücut bu malzemeyi reddetmez. Yapay damar yapımında, yaraları hızla iyileştiren "akıllı" yara bantlarında ve ilaç taşıyıcı sistemlerde kullanılır.
Nano-selülozun en büyük avantajı kaynağıdır: Ormanlar ve tarımsal atıklar. Petrol türevli malzemelerin aksine, kaynağı yenilenebilirdir. Ayrıca üretim sürecinde ağaç endüstrisinin atıkları (talaş, kağıt hamuru artıkları) kullanılarak "atık yönetimine" de katkı sağlanır. Doğaya atıldığında ise bir yaprak gibi çürüyüp toprağa karışır.
Her yeni teknolojide olduğu gibi, şu anki en büyük engel üretim maliyetidir. Enerji yoğun üretim süreçleri, nano-selülozu şimdilik plastikten daha pahalı kılmaktadır. Ancak üretim teknolojileri geliştikçe ve talep arttıkça, fiyatların düşmesi ve günlük hayatımıza girmesi kaçınılmazdır.
Nano-selüloz, teknolojinin doğadan öğreneceği çok şey olduğunun kanıtıdır. Hem çelik kadar sağlam olup hem de doğada yok olabilen bir malzeme, sürdürülebilir bir gelecek için elimizdeki en güçlü anahtardır. Belki de geleceğin gökdelenleri beton ve demirden değil, bu süper-güçlendirilmiş "ağaçtan" yapılacaktır.
