Nanocellulose هو مصطلح يشير إلى السليلوز منظم النانو. قد يكون هذا إما نانوكريستال سليولوزي (CNC أو NCC) ، كما يطلق ألياف النانو السليلوزية (CNF) على السيليلوز microfibrillated (MFC) ، أو nanocellulose البكتيرية ، التي تشير إلى السليلوز المنظم بالنانو الذي تنتجه البكتيريا.

CNF عبارة عن مادة مكونة من ليفات السليلوز النانوية ذات نسبة عرض عالية (نسبة الطول إلى العرض). يتراوح عرض الليفرين النموذجي بين 5 و 20 نانومتر مع نطاق واسع من الأطوال ، وعادة ما يكون عدة ميكرومترات. هو عبارة عن بلاستيك زائف ويظهر تسييل القوام ، خاصية بعض المواد الهلامية أو السوائل التي تكون سميكة (لزجة) في الظروف العادية ، ولكنها تصبح أقل لزوجة عندما تهتز أو تهتز. عندما تتم إزالة قوى القص ، يستعيد الجل الكثير من حالته الأصلية. يتم عزل الألياف من أي مصدر يحتوي على السليلوز بما في ذلك الألياف الخشبية (ألياف اللب) من خلال التجانس العالي ، وارتفاع درجة الحرارة وارتفاع سرعة التجانس ، والطحن أو التباين الدقيق (انظر التصنيع أدناه).

كما يمكن الحصول على نانوسليلوز من الألياف الأصلية عن طريق التحليل المائي الحمضي ، مما يؤدي إلى ارتفاع الجسيمات النانوية شديدة الصلابة والصلابة التي تكون أقصر (100 إلى 1000 نانومتر) من الألياف النانوية التي يتم الحصول عليها من خلال مسارات التجانس أو التقليل بالميكروفلميد أو الطحن. وتعرف المادة الناتجة باسم nanocrystal السليولوز (CNC).

التاريخ والمصطلحات
استخدم المصطلح microfibrillated / nanocellulose أو (MFC) لأول مرة من قبل Turbak و Snyder و Sandberg في أواخر السبعينات في مختبرات ITT Rayonier في Whippany ، نيو جيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية لوصف منتج تم إعداده كنوع جل من خلال تمرير لب الخشب من خلال المجانسة الحليب من نوع Gaulin في درجات الحرارة المرتفعة والضغوط العالية تليها تأثير طرد ضد سطح صلب.

ظهرت المصطلحات لأول مرة علنا ​​في أوائل 1980s عندما تم إصدار عدد من براءات الاختراع والمنشورات ل ITT Rayonier على تركيبة نانوسيليلوز جديدة للمادة. في العمل اللاحق ، نشر Herrick [من؟] في Rayonier أيضًا عملًا لصنع مسحوق جاف من الجل. كان Rayonier واحداً من المنتجين الرائدين في العالم لللب النقية المهتمين بخلق استخدامات جديدة وأسواق جديدة لللب وعدم التنافس مع العملاء الجدد. وهكذا ، كما أصدرت براءات الاختراع ، أعطى Rayonier رخصة مجانية لمن أراد متابعة هذا الاستخدام الجديد للسليولوز. رايونير ، كشركة ، لم يسعَ إلى التوسع. بدلا من ذلك ، Turbak وآخرون. 1) إيجاد استخدامات جديدة لـ MFC / nanocellulose. وشملت هذه استخدام MFC كمكثف وموثق في الأطعمة ، ومستحضرات التجميل ، وتكوين الورق ، والمنسوجات ، والأقمشة غير المنسوجة ، وما إلى ذلك. 2) تقييم التورم وغيرها من التقنيات لخفض متطلبات الطاقة لإنتاج MFC / Nanocellulose. بعد إغلاق ITT مختبرات Rayonier Whippany في 1983-84 ، عمل Herric على صنع مسحوق جاف من MFC في مختبرات Rayonier في شيلتون ، واشنطن ، الولايات المتحدة الأمريكية

في منتصف التسعينات ، تابعت مجموعة تانيجوتشي وزملاؤها والعمل فيما بعد يانو وزملائهم في هذا الجهد اليابان . ومجموعة كبيرة من الشركات الكبرى ، ترى العديد لنا براءات الاختراع الصادرة لشركة P & G ، J & J ، 3M ، ماكنيل ، وما إلى ذلك باستخدام لنا البحث عن براءات الاختراع تحت اسم المخترع Turbak البحث قاعدة.

صناعة
يمكن تحضير مادة النانوسيليلوز ، التي يطلق عليها أيضاً ألياف النانو السليلوزية (CNF) ، السليلوز الميكروفيلي (MFC) أو السليولوز nanocrystal (CNC) ، من أي مادة مصدر سيليولوسي ، ولكن عادة ما تستخدم woodpulp.

يمكن عزل الألياف الليفية النانوسيليلوزية من الألياف الخشبية باستخدام الطرق الميكانيكية التي تعرض اللب إلى قوى القص العالية ، مما يؤدي إلى تمزيق أكبر ألياف الخشب إلى ألياف نانوية. لهذا الغرض ، يمكن استخدام أجهزة التجانس ذات الضغط العالي ، أجهزة التجانس بالموجات فوق الصوتية ، [بحاجة لمصدر أفضل] مطاحن أو ميكروفلويزر. وتستخدم المجانسة لتلويث جدران الخلايا من الألياف وتحرير ليفونات nanosized. تستهلك هذه العملية كميات كبيرة جدًا من الطاقة والقيم التي تزيد على 30 ميجا واط / طن ، وهي ليست شائعة.

لمعالجة هذه المشكلة ، تستخدم في بعض الأحيان العلاجات الإنزيمية / الميكانيكية المسبقة وإدخال مجموعات مشحونة على سبيل المثال من خلال الكربوكساميثيل أو الأكسدة بوساطة TEMPO. هذه العلاجات المسبقة يمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة أقل من 1 ميجا واط / طن.

السليلوز nanowhiskers هي جزيئات بلورية عالية القطبي (مؤشر التبلور النسبي فوق 75 ٪) مع مقطع عرضي مستطيل. يتم تشكيلها عن طريق التحليل المائي الحمضي للألياف السليلوزية عادة باستخدام حمض الكبريتيك أو الهيدروكلوريك. يتم تحلل المقاطع غير المتبلورة من السليلوز الأصلي بالماء ، وبعد توقيت دقيق ، يمكن استرجاع المقاطع المتبلرة من المحلول الحمضي عن طريق الطرد المركزي والغسيل. تعتمد أبعادها على مادة مصدر السليولوز الأصلية ، ووقت التحلل المائي ودرجة الحرارة.

في إبريل 2013 ، تم الإعلان عن اختراقات في الإنتاج النانوسيليلوز في مؤتمر الجمعية الكيميائية الأمريكية.

في معهد ICAR-Central للبحوث حول تكنولوجيا القطن ، مومباي ، الهند تم تطوير عملية كيميائية وميكانيكية جديدة لإنتاج النانوسيليلوز من فواصل القطن في عام 2013. ولإظهار هذه التكنولوجيا للمستخدمين الصناعيين ، يعمل الآن مصنع تجريبي للنانو سليلوز في هذا المعهد في مومباي بسعة 10 كجم في اليوم. تم افتتاح هذا المرفق في عام 2015.

هيكل وخصائص

الأبعاد والبلورية
تمت دراسة البنية التحتية لنانوسليلوز المشتقة من مصادر متنوعة على نطاق واسع. تقنيات مثل المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) ، المسح المجهري الإلكتروني (SEM) ، مجهر القوة الذرية (AFM) ، تشتت الأشعة السينية ذات الزاوية الواسعة (WAXS) ، زاوية الانكسار الصغيرة للأشعة السينية والحالة الصلبة 13C تم استخدام غزل الزاوية السحرية للاستقطاب المتقاطع (CP / MAS) والرنين المغناطيسي النووي (NMR) والتحليل الطيفي لتوصيف مورفولوجيا nanocellulose المجففة بشكل نموذجي.

يمكن أن يوفر مزيج من التقنيات المجهرية مع تحليل الصور معلومات عن عرض الليف ، فمن الصعب تحديد أطوال الليف ، بسبب التشابك والصعوبات في تحديد طرفي كل من ألياف النانو الفردية. [الصفحة المطلوبة] أيضا ، قد لا تكون معلقات النانوسيليلوز متجانسة و يمكن أن تتكون من المكونات الهيكلية المختلفة ، بما في ذلك ألياف النانو السيليلوز وحزم nanofibril.

في دراسة لفيبانات النانوسيليلوز الأنزيمية المعالجة مسبقًا في نظام التعليق ، تم تحديد حجم وتوزيع الحجم باستخدام cryo-TEM. تم العثور على ليفين ليكون بدلا منفصلا في الغالب مع قطره كاليفورنيا. 5 نانومتر على الرغم من أن الحزم الليفية السميكة كانت موجودة في بعض الأحيان. من خلال الجمع بين ultrasonication مع “المعالجة بالأكسدة” ، وقد لوحظ الميكروفريلس السليلوز مع البعد الجانبي تحت 1 نانومتر من AFM. الحد الأدنى لسمك البعد يبلغ حوالي 0.4 نانومتر ، ويرتبط بسماكة لوح الطبقة أحادية الطبقة السليلوزية.

يمكن تحديد العرض الكلي بواسطة CP / MAS NMR التي تم تطويرها بواسطة Innventia AB ، السويد ، والتي ثبت أيضا أنها تعمل على nanocellulose (المعالجة المسبقة الأنزيمية). تم قياس متوسط ​​عرض 17 نانومتر مع طريقة NMR ، والتي تتوافق بشكل جيد مع SEM و TEM. باستخدام TEM ، تم الإبلاغ عن قيم 15 نانومتر بالنسبة ل nanocellulose من اللب carboxymethylated. ومع ذلك ، يمكن أيضا الكشف عن الياف رقيقة. Wågberg et al. أبلغ عن عرض ليفل قدره 5-15 نانومتر لسميكة نانوية مع كثافة شحن تبلغ حوالي 0.5 ميكروغرام / غرام. أبلغت مجموعة ايسوجاي عن عرض ليفي من 3-5 نانومتر للسليلوز المؤكسد TEMPO مع كثافة شحن قدرها 1.5 م. ك.

كيمياء اللب لديها تأثير كبير على البنية المجهرية النانوية. يزيد carboxymethylation من أعداد المجموعات المشحونة على السطوح الليفية ، مما يجعل من السهل تحرير الليفرات ويؤدي إلى عرض فيبر أصغر حجماً وأكثر تناسقاً (5-15 نانومتر) مقارنة مع النانوسيليلوز الإنزيمي قبل المعالجة ، حيث يتراوح عرض الليفرين 10-30 نانومتر . درجة التبلور والهيكل البلوري للنانو سليلوز. نانو سلليلوز يعرض منظمة الكريستال السليولوز الأول ودرجة التبلور لم يتغير من خلال إعداد نانو سليلوز. بلغت القيم النموذجية لدرجة التبلور حوالي 63٪.

لزوجة
تم التعرف على الانسيابية الفريدة في تشتت النانوسيليلوز من قبل الباحثين الأوائل. إن اللزوجة العالية عند تركيزات النانو سليلوز المنخفضة تجعل من النانو سليلوز أمراً مثيراً للاهتمام كمثبِّت غير كالوري ورائع في تطبيقات الغذاء ، وهو الحقل الرئيسي الذي استكشفه الباحثون الأوائل.

تمت دراسة الخصائص الانسيابية الديناميكية بتفصيل كبير وكشفت عن أن معامل التخزين والخسارة كانت مستقلة عن التردد الزاوي عند جميع تركيزات النانو سليلوز بين 0.125٪ إلى 5.9٪. قيم معامل التخزين عالية بشكل خاص (104 باسكال بتركيز 3٪) مقارنة بنتائج نيانو هوبكرز السليلوز (102 باسكال بتركيز 3٪). هناك أيضًا اعتماد خاص قوي على التركيز حيث يزيد معامل التخزين 5 مرات من الحجم إذا زاد التركيز من 0.125٪ إلى 5.9٪.

كما أن جل الهلام النانوسيليلوز هي أيضًا عبارة عن ترقق شديد للقص (يتم فقدان اللزوجة عند إدخال قوى القص). يعتبر سلوك التخفيف المفصلي مفيدًا بشكل خاص في مجموعة من تطبيقات الطلاء المختلفة.

الخصائص الميكانيكية
السليلوز البلوري له خصائص ميكانيكية مثيرة للاهتمام للاستخدام في تطبيقات المواد. قوة الشد حوالي 500MPa ، مماثلة لتلك التي الألومنيوم. تصلب حوالي 140-220 غيغا باسكال ، مقارنه بمادة كيفلر وأفضل من الألياف الزجاجية ، كلاهما يستخدم تجاريا لتعزيز البلاستيك. تتمتع الأفلام المصنوعة من النانوسيليلوز بقوة عالية (أكثر من 200 ميجاباسكال) ، وصلابة عالية (حوالي 20 جيغا) وضغط عالٍ (توضيحات مطلوبة) (12٪). قوتها / نسبة الوزن هي 8 مرات من الفولاذ المقاوم للصدأ. تتمتع الألياف المصنوعة من النانوسيليلوز بقوة عالية (تصل إلى 1.57 جيغا) وصلابة (تصل إلى 86 جيجا).

خصائص الحاجز
في البوليمرات شبه البلورية ، تعتبر المناطق البلورية غير منفذة للغاز. بسبب التبلور العالي نسبياً ، بالاقتران مع قدرة ألياف النانو على تكوين شبكة كثيفة تجمعها سندات قوية بين متجانسة (كثافة طاقة عالية التماسك) ، فقد تم اقتراح أن النانو سليلوز قد يكون بمثابة مادة حاجزة. على الرغم من أن عدد قيم نفاذية الأوكسجين المُبلَّغ عنها محدود ، إلا أن التقارير تنسب خصائص عازلة الأكسجين العالية إلى أفلام النانوسيليلوز. ذكرت دراسة واحدة نفاذية أكسجين من 0.0006 (سم 3 ميكرومتر) / (m2 يوم كيلو باسكال) لـ ca. 5 ميكرون فيلم رقيقة نانوسيليلوز في 23 درجة مئوية و 0 ٪ RH. في دراسة ذات صلة ، تم الإبلاغ عن انخفاض أكثر من 700 ضعف في نفاذية الأكسجين من فيلم polylactide (PLA) عند إضافة طبقة من النانوسيليلوز إلى سطح PLA.

وقد تم مؤخرا دراسة تأثير كثافة فيلم النانو سلاسة ومسامية على نفاذية فيلم الأوكسجين. أبلغ بعض المؤلفين عن مسامية كبيرة في أفلام النانو سليلوز ، والتي يبدو أنها تتناقض مع خصائص حاجز الأكسجين العالية ، في حين أن Aulin et al. قياس كثافة فيلم نانو سليلوز بالقرب من كثافة السليلوز البلوري (السليولوز هيكل الكريستال السائل ، 1.63 جم / cm3) تشير إلى فيلم كثيف للغاية بمسامية قريبة من الصفر.

تغيير وظائف السطح لجسيمات النانو السليلوزية يمكن أن يؤثر أيضًا على نفاذية أفلام النانو سليلوز. يمكن أن تشكّل الأفلام المكونة من ناقلات نانوية السليلوز المشحونة بالسالبة تقللًا فعليًا من تغلغل الأيونات السالبة الشحنة ، بينما تترك الأيونات المحايدة غير متأثرة فعليًا. تم العثور على الأيونات المشحونة إيجابيا تتراكم في الغشاء.

رنين البلازمون السطحي متعدد الحدود هو أحد طرق دراسة خواص الحواجز للنيانو سيللولوز الطبيعي والمعدّل أو المطلي. يمكن قياس الجودة المختلفة للحاجز المضاد للميكروبات ، الرطوبة ، المذيبات ، المضاد للميكروبات على المقياس النانوي. يمكن قياس حركية الامتزاز بالإضافة إلى درجة التورم في الوقت الفعلي وخالية من الملصقات.

الرغاوي
يمكن أيضًا استخدام نانوسليلوز لصنع aerogels / foams ، إما بشكل متجانس أو في تركيبات مركبة. يتم دراسة الرغاوي القائمة على النانوسيليلوز لتطبيقات التغليف من أجل استبدال الرغاوي القائمة على البوليسترين. سفاجان وآخرون. أظهرت أن النانو سليلوز لديه القدرة على تعزيز رغاوي النشا باستخدام تقنية التجفيف بالتجميد. تكمن الفائدة من استخدام النانوسيليلوز بدلاً من ألياف اللب الخشبي في أن ألياف النانو يمكن أن تعزز الخلايا الرقيقة في رغوة النشا. وعلاوة على ذلك ، من الممكن تحضير إيروجيل نانوسيليلوز نقي يستخدم تجفيفًا مختلفًا للتجميد وفائق ثاني أكسيد الكربون الحرج
2 تقنيات التجفيف. يمكن استخدام Aerogels والرغاوي كنماذج مسامية. تمت دراسة رغاوي مسامية فائقة الصلابة تم تحضيرها من معلق السليلوز I nanofibrill بواسطة Sehaqui et al. تم الحصول على مجموعة واسعة من الخصائص الميكانيكية بما في ذلك ضغط من خلال التحكم في الكثافة وتفاعل ألياف النانو في الرغاوي. يمكن أيضًا صنع سدادات nanowhiskers السليلوزية للهلام في الماء تحت صوتنة منخفضة الطاقة مما يؤدي إلى ظهور aerogels مع أعلى مساحة مسجلة (> 600m2 / ز) وأدنى انكماش أثناء التجفيف (6.5 ٪) من aerogels السليولوز. في دراسة أخرى أجراها Aulin et al ، تم توضيح تشكيل الهوائيات المسامية المهيكلة من nanocellulose بواسطة التجفيف بالتجميد. تم ضبط كثافة ونسيج سطح aerogels عن طريق اختيار تركيز مشتتات nanocellulose قبل التجفيف بالتجميد. استُخدم ترسب بخار كيميائي لسيلان مفلور لتلطيف الهوائي بصورة منتظمة لضبط خصائص ترطيبه تجاه السوائل غير القطبية / الزيوت. أظهر الباحثون أنه من الممكن تبديل سلوك قابلية الترطيب لسطوح السليلوز بين الترطيب الفائق والطارد الفائق ، باستخدام مقاييس مختلفة من الخشونة والمسامية الناتجة عن تقنية التجفيف بالتجميد وتغير تركيز تشتت النانوسيليلوز. ويمكن أيضًا الحصول على رغاوي السليلوز المسامية المهيكلة من خلال استخدام تقنية التجفيف بالتجميد على السليلوز المتولدة من سلالات غلوكونوباكتر للبكتيريا ، التي تقوم بتخليق شبكات مسامية مفتوحة من ألياف السليولوز بكميات كبيرة نسبياً من الألياف النانوية المتناثرة بالداخل. أولسون وآخرون. أثبتت أن هذه الشبكات يمكن أن تكون أكثر مشربة مع السلائف هيدروكسيد / أكسيد المعادن ، والتي يمكن بسهولة تحويلها إلى جزيئات نانوية مغناطيسية مطعمة على طول ألياف النانو السليلوزية. وقد تسمح رغاوي السليلوز المغناطيسية بعدد من التطبيقات الجديدة من النانوسيليلوز ، وأُبلغ عن أول إسفنج مغناطيسي فائق عن بعد يستوعب 1 غرام من الماء داخل رغوة مغلفة بسائل السليولوز سعة 60 ملغم. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن ضغط هذه الرغاوي المسامية للغاية (> 98٪ من الهواء) في قنينات مغناطيسية قوية ، والتي قد تجد استخدامها كأغشية وظيفية في تطبيقات مختلفة.

تعديل السطح
يتلقى حاليا تعديل سطح النانو سليلوز قدرا كبيرا من الاهتمام. يعرض Nanocellulose تركيزًا عالٍ من مجموعات الهيدروكسيل على السطح والتي يمكن تفاعلها. ومع ذلك ، تؤثر الروابط الهيدروجينية بشدة على تفاعل مجموعات هيدروكسيل السطح. بالإضافة إلى ذلك ، يجب إزالة الشوائب الموجودة على سطح نانو سليلوز مثل شظايا الجلوكوسيدية واللجنين قبل تعديل السطح للحصول على استنساخ مقبول بين دفعات مختلفة.

جوانب السلامة
وقد تم مؤخرا تقييم الجوانب المتعلقة بالصحة والسلامة والبيئية في النانو سليلوز. لا تتسبب معالجة نانو سليلوز في تعرض كبير للجسيمات الدقيقة أثناء طحن الاحتكاك أو التجفيف بالرش. لا يمكن أن يلاحظ أي دليل على تأثيرات التهابية أو سمية خلوية على الفأر أو الضامة البشرية بعد التعرض ل nanocellulose. تشير نتائج دراسات السمية إلى أن النانو سليلوز ليس سامًا للخلايا ولا يسبب أي تأثير على النظام الالتهابي في البلاعم. بالإضافة إلى ذلك ، لا تكون نانوسليلوز سامة بشكل حاد لفيبريو فيشيري في التركيزات ذات الصلة بيئيا.

تطبيقات
خصائص nanocellulose (مثل الخصائص الميكانيكية ، وخواص تشكيل الفيلم ، اللزوجة ، وما إلى ذلك) يجعلها مادة مثيرة للاهتمام للعديد من التطبيقات وإمكانية صناعة بمليارات الدولارات.

الورق والورق المقوى
هناك إمكانية لتطبيقات النانوسيليلوز في مجال صناعة الورق والورق المقوى. من المتوقع أن تعزز القسيمات النانوية قوة قوة ألياف الألياف ، وبالتالي ، يكون لها تأثير قوي على المواد الورقية. قد يكون نانوسليلوز مفيدًا كحاجز في نوع الورق المضاد للشحوم وكمادة مضافة للنهاية الرطبة لتعزيز قوة الاحتفاظ والرطوبة والجافة في نوع سلعة الورق ومنتجات الورق. وقد تبين أن استخدام CNF كمواد طلاء على سطح الورق والورق المقوى يحسن خصائص الحاجز ، وخاصة مقاومة الهواء. كما أنه يعزز خصائص الهيكل للورق المقوى (سطح أكثر نعومة).

يمكن استخدام Nanocellulose لإعداد الورق المرن والشفاف بصريًا. هذه الورقة هي طبقة جذابة للأجهزة الإلكترونية لأنها قابلة لإعادة التدوير ومتوافقة مع الأشياء البيولوجية ، وتتحلل بسهولة عند التخلص منها.

مثل الألواح الليجنوسليلوز الخالي من الراتنجات التي يتم إنتاجها باستخدام عملية رطبة ، لوح نانو سائل عالي النانو مع سمك 3 ملم تم تقديمه أيضًا بواسطة Yousefi et al. ، 2018.

مركب
كما هو موصوف أعلاه ، فإن خواص مادة النانو سليلوز تقدم مادة مثيرة للاهتمام لتعزيز البلاستيك. وقد تم الإبلاغ عن النانو سليلوز لتحسين الخواص الميكانيكية لراتنجات بالحرارة ، على سبيل المثال ، مصفوفة أساسها النشا ، بروتين الصويا ، مطاط المطاط ، بولي (لاكتيد). قد تكون التطبيقات المركبة للاستخدام مثل الطلاء والأفلام والدهانات والرغاوي والتغليف.

طعام
يمكن استخدام Nanocellulose كبديل منخفض السعرات الحرارية لمضافات الكربوهيدرات المستخدمة اليوم كمكثفات ، وحوامل النكهات ومثبتات التعليق في مجموعة واسعة من المنتجات الغذائية ومفيد لإنتاج الحشوات ، والكسارات ، ورقائق البطاطس ، والرقائق ، والحساء ، والمرق ، والحلويات إلخ. تم التعرف على التطبيقات الغذائية في وقت مبكر باعتبارها مجال التطبيق مثيرة للاهتمام للغاية ل nanocellulose بسبب السلوك الانسيابي من هلام nanocellulose.

النظافة والمنتجات الماصة
وتشمل التطبيقات في هذا المجال: مواد ماصة فائقة للماء (على سبيل المثال لمواد فطريات السلس) ، نانوسليلوز تستخدم مع بوليمرات فائقة الامتصاص ، نانوسليلوز في الأنسجة ، منتجات غير منسوجة أو تراكيب ماصة وكأفلام مضادة للميكروبات.

المستحلب والتشتت
لدى Nanocellulose العديد من التطبيقات كمضافات غذائية ، وفي المجال العام لتطبيقات المستحلبات والتشتت في مجالات أخرى. تم التعرف على النفط في التطبيقات المائية في وقت مبكر. وقد استكشف المحققون الأوائل منطقة عمليات الإيقاف غير المستقرة لضخ الرمال ، والفحم وكذلك الدهانات وحفر الآبار.

استخراج النفط
إن تكسير الهيدروكربون للتشكيلات الحاملة للنفط هو تطبيق مثير للاهتمام وواسع النطاق. وقد اقترح Nanocellulose للاستخدام في تطبيقات استعادة النفط كسائل التكسير. كما تم اقتراح طين الحفر على أساس nanocellulose.

الطبية ومستحضرات التجميل والأدوية
كما تم الاعتراف في وقت مبكر باستخدام نانوسيليلوز في مستحضرات التجميل والمستحضرات الصيدلانية. تم اقتراح مجموعة واسعة من التطبيقات المتطورة:

الهالوجينات النانوية المجففة المجمدة المستخدمة في المناديل الصحية ، حفائظ ، حفاضات أو ضمادات الجرح
استخدام nanocellulose كعامل مركب مركب في مستحضرات التجميل على سبيل المثال للشعر ، الرموش ، الحواجب أو الأظافر
تركيبة نانوسليلوز صلبة جافة على شكل أقراص لعلاج اضطرابات الأمعاء
أفلام Nanocellulose لفحص المركبات البيولوجية والأحماض النووية ترميز مركب بيولوجي
مرشح المتوسطة جزئيا على أساس nanocellulose لنقل الدم الكريات البيض الحر
تركيبة تجسيدية ، تشتمل على نانو سليلوز ومركب عضوي متعدد الهيدروكسيد
كما تم اقتراح أن النانو سليلوز الخالي من المسحوق بمثابة سواغ في التركيبات الصيدلانية
Nanocellulose في التركيبات من وكيل تطهير مادة ضارة photoreactive
المواد الهلامية المرنة ذات البرد المبرد للتطبيقات الحيوية الطبية والبيوتكنولوجية المحتملة.
مصفوفة لثقافة الخلية 3D

تطبيقات أخرى
كمادة عالية التشتت للطلاء أبيض شديد.
تفعيل حل السليلوز في المذيبات المختلفة
منتجات السليلوز المتجددة ، مثل أفلام الألياف ، ومشتقات السليلوز
مضافات التبغ المضافة
نانو سليلوز عضوي معدلة في فواصل البطارية
تعزيز المواد الموصلة
أغشية مكبر الصوت
أغشية عالية التدفق
مكونات الكمبيوتر
المكثفات
درع الجسم خفيفة الوزن والزجاج الباليستي
مثبطات التآكل

الإنتاج التجاري
على الرغم من إنتاج النانو سليلوز في عام 1983 بواسطة هريك وتورباك ، إلا أن إنتاجه التجاري تأجل حتى عام 2010 ، ويرجع ذلك أساسا إلى ارتفاع استهلاك الطاقة الإنتاجية وارتفاع تكلفة الإنتاج. Inventia Co. السويد كانت أول شركة نانوسيليولوز تأسست في عام 2010. غيرها من الشركات العاملة من الجيل الأول هي CelluForce ( كندا ) ، نيبون ( اليابان ) ، نانو نوفين بوليمر شركة ( إيران ) ، جامعة مين (الولايات المتحدة الأمريكية) ، VTT ( فنلندا ) ، ميلوديا ( إسرائيل ) وما إلى ذلك