Der chemische Stoff Zellulose ist die häufigste organische Verbindung, da sie ein Hauptbestandteil der pflanzlichen Zellwände ist. So kommt sie also zum Beispiel in der Rinde von Bäumen vor. Durch eine kleine Genmanipulation kann Zellulose allerdings zum hochbegehrten Alleskönner werden.
Die Rede ist von Nanozellulose.
Dieser Werkstoff wird dadurch gewonnen, dass chemische Prozesse und ein zusätzlich sehr starker Druck angewendet werden, die die Zellstruktur der Zellulose auf Nanogröße verkleinern. Dadurch werden die speziellen Eigenschaften der Nanozellulose hervorgehoben. Die Eigenschaft, wodurch die Nanozellulose so interessant für die gesamte Industrie wird, ist die Fähigkeit trotz des sehr kleinem Eigengewichts, eine sehr hohe Zug- und Reißfestigkeit zu besitzen. So können zum Beispiel 500g Nanozellulose eine halbe Tonne Gewicht tragen. Des Weiteren ist der Einsatz als Filter aufgrund der guten Nanostruktur möglich.
Diese Vorgehensweise der Produktion ist allerdings sehr aufwendig, ebenso wie die Alternativlösung, bei jener Bakterien eingesetzt werden, um einen Hauptteil der Arbeit zu abzunehmen. Die Bakterien, die unter anderem auch Essig produzieren, müssen nämlich sehr aufwendig gehalten werden, da sie große Mengen von Zucker und Nahrflüssigkeiten benötigen.
Wissenschaftler der University of Texas konnten nun jedoch eine Variante entwickeln, die die Produktion sowohl im Bezug auf die Kosten, als auch bezüglich des zu leistenden Aufwandes begünstigt. So untersuchten sie mit abschließendem Erfolg, ob es möglich wäre Nanozellulose in Algen zu produzieren. Sie wählten Algen, da diese wegen ihrer Struktur ein allgemein geeignetes Forschungsmaterial darstellen. So wird unter anderem auch in der Solarindustrie mit Algen experimentiert, um die autarke Energieversorgung zu sichern.
Die Forscher integrierten also bedeutende DNA-Abschnitte der Bakterien in die Algen, weshalb für die Produktion nur noch Wasser und Licht benötigt werden.
So war der Produktionsprozess nicht nur erstmalig sehr leicht, sondern unter Laborbedingungen konnten die Biologen die Algen auch dazu bewegen, kristalline Strukturen anstatt Zellulosefasern zu bilden. Durch diese Gegebenheit wird der Bereich in dem die Nanozellulose angewendet werden, noch größer. Ein weiterer sehr positiver Nebeneffekt während der Herstellung durch Algen ist die Tatsache, dass die Algen Kohlendioxid verbrauchen und somit einen Dienst für die Umwelt leisten.
Das Einsatzgebiet reicht von sehr leichten Panzerungen, Biotreibstoffe und dünnere Displays, bis zu Ersatzorganen.
Während die texanischen Forscher die massenhafte Herstellung und anschließende Anwendung erst innerhalb der nächsten 10 Jahre sehen, plant die polnische Firma Bowil Biotech bereits nächstes Jahr eine weit umfassende Produktpalette auf den Markt zu bringen. Damenhygieneartikel, Wundverbände und Hausfassadenisolierungen sollen nur ein Teil davon sein.