Наночеллюлоза: от фундаментальных основ до передовых применений

За последние несколько лет наночеллюлоза (НЦ) — целлюлоза в форме наноструктур — стала одним из наиболее перспективных экологичных материалов современности. Материалы на основе НЦ привлекают всё больше внимания благодаря таким привлекательным свойствам, как доступность, высокое отношение длины к диаметру, улучшенные механические характеристики, возобновляемость и биосовместимость. Многочисленные гидроксильные функциональные группы обеспечивают широкий спектр реакций функционализации и химических превращений, что позволяет создавать материалы с регулируемыми свойствами. В настоящем обзоре на основе анализа последних исследований, особенно опубликованных за последние 3 года, описаны и обсуждены современные достижения в получении, модификации и новых применениях наночеллюлозы, прежде всего нанокристаллов целлюлозы (CNC). Сначала представлены краткие сведения о целлюлозе, её структурной организации, а также номенклатуре наноматериалов на основе целлюлозы, предназначенные для начинающих исследователей в этой области. Затем подробно рассмотрены различные экспериментальные методы получения наночеллюлозы, её свойства и подходы к функционализации. Кроме того, представлены многочисленные современные и перспективные применения наночеллюлозы в нанокомпозитах, эмульгаторах Пикеринга, клеях для древесины, очистке сточных вод, а также в новых развивающихся направлениях биомедицины. В заключение обсуждены проблемы и перспективы новых материалов на основе НЦ.