Väitös biotuotetekniikan alalta, DI Ilona Leppänen
Milloin
Missä
Tapahtuman kieli
Väitöskirjan nimi: Inherent and Tailored Properties of Cellulose — A Versatile Toolbox for Material Engineering
Tohtoriopiskelija: DI Ilona Leppänen
Vastaväittäjä: professori Tsuguyuki Saito, Tokion yliopisto, Japani
Kustos: professori Monika Österberg, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu
Selluloosasta ratkaisuja materiaalihaasteisiin
Selluloosapohjaiset materiaalit ovat tärkeässä roolissa vihreän kiertotalouden edistämisessä tarjoten ratkaisuja muovisaasteeseen ja luonnonvarojen riittävyyteen. Tämä väitöskirja tutki selluloosan luontaisia ominaisuuksia ja pyrki hyödyntämään niitä innovatiivisissa materiaaliratkaisuissa. Ensimmäiseksi väitöskirjassa kartoitettiin kemiallisen muokkauksen vaikutusta selluloosan mekaaniseen lujuuteen ja biohajoavuuteen, havaiten että muokkauksen lisäys heikensi näitä ominaisuuksia. Tämä korosti hallitun muokkauksen tärkeyttä selluloosan luontaisten ominaisuuksien säilyttämiseksi, mikä oli keskeisessä roolissa tutkimuksen seuraavissa osioissa. Selluloosa nanomateriaalien ilmiömäistä kykyä imeä vettä puoleensa sekä huokoista rakennetta hyödyntämällä pystyttiin keräämään pienimmätkin muovipartikkelit vedestä, tarjoten uusia ratkaisuja mikromuovien hallintaan. Lisäksi selluloosa nanomateriaalien pinnan reaktiivisuutta hyödynnettiin hallitusti ja ne yhdistettiin silkkiproteiinien kanssa. Näiden materiaalien välisiä vuorovaikutuksia ja järjestäytymistä karakterisoitiin huolellisesti, osoittaen niiden potentiaali kuitujen muodostuksessa. Lopuksi kaksi selluloosa nanomateriaalia, nanofibrillit ja nanokiteet yhdistettiin selluloosakalvoissa ja niiden optisia ominaisuuksia pystyttiin muokkaamaan tinkimättä niiden mekaanisesta lujuudesta ja esto-ominaisuuksista. Tämä väitöskirja tarjoaa uuden näkökulman biomateriaalitaloudelle ja esittelee innovaatioita metsäsektorille hyödyntämällä selluloosan luontaisia ja tarkoin muokattuja ominaisuuksia tarjoten samalla uusia karakterisointi menetelmiä selluloosapohjaisille materiaaleille.
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä)
Yhteystiedot:
| DI Ilona Leppänen | ilona.leppanen@vtt.fi |