Nanočastice z drevených pilín

Fínsky vedecký tím sa zameral na vývoj novej metódy zhodnocovania pilín, pričom sa sústredil na premenu lignínu na nanočastice.

Foto Aalto University/Alexander Henn

Pri takmer každom výrobnom procese vzniká viac či menej odpadu. Jeho ďalšie zhodnotenie alebo využitie závisí od druhu a množstva. Jedným z odvetví, ktoré sa produkcii odpadu nevyhne, je spracovanie dreva a výroba rôznych stolárskych výrobkov. Najčastejšou výrobnou operáciou pri spracovávaní dreva je rezanie či pílenie a nevyhnutným odpadovým produktom týchto operácií sú piliny. Čo však s pilinami? Menšie množstvá využijú záhradkári ako mulčovací materiál, niečo sa využije na kúrenie v tzv. piliňákoch.
Na vývoji novej metódy zhodnocovania potenciálu pilín pracuje vedecký tím fínskej Aalto University. Tím sa sústreďuje na využitie vlastností lignínu, ktorý patrí medzi sekundárne metabolity rastlín (teda aj dreva) a je druhou najčastejšie sa vyskytujúcou organickou zlúčeninou na Zemi po celulóze. Výskumníci vyvinuli rýchlu a jednoduchú metódu premeny bioproduktu lignín na nanočastice, z ktorých možno vytvárať transparentné, nezahmlievajúce sa povlaky a farebné antireflexné povrchy. Tieto produkty sa uplatnia v rôznych aplikáciách, napríklad na okuliaroch a automobilových oknách.
Pri vývoji nových produktov na báze lignínu museli výskumní pracovníci prekonať niekoľko problémov, z ktorých jedným bola komplikovaná molekulárna štruktúra lignínu, ktorú je ťažké rozštiepiť. Lignínové častice sú hydrofilné (majú afinitu k vode) a na spomenuté aplikácie sú vhodné, ale problémom je ich opacita, teda stupeň ich priehľadnosti, resp. nepriehľadnosti. To si vyžaduje presné dodržiavanie hrúbky vrstvy. Problém s opacitou sa vyriešil zmenšením veľkosti nanočastíc lignínu, pretože menšie častice rozptyľujú svetlo rovnomernejšie.
Na vytváranie kvalitných a úplne priezračných vrstiev museli nájsť metódu zmenšovania nanočastíc. To sa podarilo acetyláciou, pri ktorej sa na molekulu pri relatívne nízkej teplote naviaže acetylová skupina. Na zavedenie inovatívnej metódy zhodnotenia odpadového lignínu do praxe si však ešte budeme musieť chvíľu počkať.

RM

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 11/2023. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.