Nanostruktura materiałem izolacyjnym przyszłości

Nanotechnologia to skomplikowana dziedzina nauki, która pozwala człowiekowi tworzyć całe struktury na poziomie pojedynczych atomów. Wraz z jej rozwojem powstają całkowicie nowe materiały, takie jak popularny grafen, które często są tańsze, bardziej ekologiczne, a przede wszystkim bardziej wytrzymałe i posiadające lepsze właściwości od tradycyjnych. Jednym z przykładów może być wykorzystanie nanocelulozy do termoizolacji budynków. Celulozowe nanokryształy – tak brzmi dokładna, aktualna nazwa innowacyjnego materiału, nad którym prace rozpoczęły się w 2013 roku.

Głównym powodem rozpoczęcia projektu była energooszczędność struktury, którą tworzy się z wykorzystaniem przyjaznego środowisku drewna. Wytworzenie NCC (od ang. nanocrystalline cellulose) wymaga przetworzenia nanowłókien celulozy z pulpy drzewnej. Prościej mówiąc, pulpa drzewna to naturalny półprodukt, używany do wytworzenia papieru, a dokładniej zawiesina włókien celulozy w wodzie.

Włókna te składają się z mikrowłókien, a one, analogicznie, z nanowłókien. Są to uporządkowane łańcuchy celulozy, wśród których występują obszary nieuporządkowane, usuwane dzięki nanotechnologii. Takie rozwiązanie pozostawia jedynie nanokryształy celulozowe, a więc opisywane NCC. Jednak strona naukowa zazwyczaj w niewielkim stopniu interesuje potencjalnych użytkowników budynku.

Jakie są konkretne zalety wykorzystania tego materiału? Jak zostało wspomniane, zastosowanie znajdzie przede wszystkim w termoizolacji. Ponieważ projekt jest w fazie testowej trudno na razie dokładniej określić jego specyfikę, ale na pewno jest bardziej elastyczny i wytrzymały od włókien węglowych czy stali. Utrzymuje ciepło we wnętrzach oraz zatrzymuje hałas, jednak na tym etapie próżno szukać potwierdzenia w liczbach. Jednak przede wszystkim, spełnione zostały główne założenia, czyli ekologiczność produktu.

Jego wytworzenie nie generuje żadnych negatywnych emisji, jak i nie wpływa na jakość powietrza w pomieszczeniach. Jest pozyskiwany z surowców odnawialnych i pozwala na dodatkowe wykorzystanie drewna, które jest uwielbiane przez ekologów. Z tego powodu, wraz z rozwojem technologii i zastosowaniem jej w produkcji masowej, koszt materiału na pewno będzie niższy niż w przypadku dotychczasowych rozwiązań. NCC zostało stworzone z myślą o starszych budynkach i o podniesieniu standardów życia mieszkańców.

Na wiele lat wydłuży żywotność nieruchomości, których stan nie jest na tyle zły, by je likwidować. Rozwój technologiczny napędza całą gospodarkę i mimo, że budownictwo nie jest zautomatyzowane w takim stopniu jak inne działalności człowieka, to z pomocą nauki powstaje coraz większa ilość innowacyjnych materiałów, które tak jak NCC, mają szansę być wykorzystywane w przyszłości na szeroką skalę.