kth.sePublikationer
Ändra sökning
Avgränsa sökresultatet
12345 1 - 50 av 219
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Träffar per sida
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sortering
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
Markera
Maxantalet träffar du kan exportera från sökgränssnittet är 250. Vid större uttag använd dig av utsökningar.
  • 1.
    Abbadessa, Anna
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. Univ Santiago de Compostela, IDIS Res Inst, Ctr Res Mol Med & Chron Dis CIMUS, Campus Vida,Ave Barcelona S-N, Santiago De Compostela 15706, Spain.;Univ Santiago de Compostela, Sch Pharm, Dept Pharmacol Pharm & Pharmaceut Technol, Campus Vida,Ave Barcelona S-N, Santiago De Compostela 15706, Spain..
    Dogaris, Ioannis
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Farahani, Saina Kishani
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Reid, Michael S.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. RISE Res Inst Sweden, Dept Mat & Surface Design, Drottning Kristinas Vag 61, SE-11428 Stockholm, Sweden..
    Rautkoski, Hille
    VTT Tech Res Ctr Finland Ltd, POB 1000, FI-02044 Espoo, Finland..
    Holopainen-Mantila, Ulla
    VTT Tech Res Ctr Finland Ltd, POB 1000, FI-02044 Espoo, Finland..
    Oinonen, Petri
    Ecohelix AB, Teknikringen 38, S-10044 Stockholm, Sweden..
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Layer-by-layer assembly of sustainable lignin-based coatings for food packaging applications2023Ingår i: Progress in organic coatings, ISSN 0300-9440, E-ISSN 1873-331X, Vol. 182, artikel-id 107676Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Packaging plays a critical role in ensuring food safety and shelf life by protecting against e.g., moisture, gases, and light. Polyethylene (PE) is widely used in food packaging, but it is mainly produced from non-renewable resources and it is an inefficient oxygen and light barrier. In this study, the layer-by-layer (LbL) assembly of a sustainably produced lignin-based polymer (EH) with polyethylenimine (PEI) or chitosan (CH) was used to fabricate (partially or fully) bio-based coatings with the aim of improving barrier properties of PE films. The charge density of EH was calculated using a polyelectrolyte titration method and the hydrodynamic diameters of EH, PEI and CH were determined by Dynamic Light Scattering (DLS). LbL assembly was monitored in situ via Quartz Crystal Microbalance with Dissipation (QCM-D) and Stagnation Point Adsorption Reflectometry (SPAR). PE films were coated with a variable number of PEI/EH or CH/EH bilayers (BL) using an immersive LbL assembly method. Coated films were studied in terms of light-blocking ability, wettability, thermal behaviour, surface structure, as well as oxygen and water vapor barrier properties. QCM-D and SPAR data showed a stepwise multilayer formation and strong interactions between the oppositely charged polymers, with PEI/EH coating having a greater amount of deposited polymer compared to CH/EH coating at the same number of BL. Overall, light barrier properties and wettability of the coated films increased with the number of deposited bilayers. Coated PE films maintained the overall thermal behaviour of PE. A number of BL of 20 was found to be the most promising based on the studied properties. Selected samples showed improved oxygen and water vapor barrier properties, with PEI/EH coating performing better than CH/EH coating. Taken altogether, we demonstrated that a novel and sustainable lignin-based polymer can be combined with PEI or CH to fabricate (partially or fully) bio-based coatings for food packaging.

  • 2.
    Abbasi Aval, Negar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Utilizing Biopolymers in 3D Tumor Modeling and Tumor Diagnosis2023Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Cancer utgör en betydande global utmaning inom folkhälsan och rankas som den nästvanligaste dödsorsaken i USA. Cancer börjar med en initial fas där celler förlorar sin polaritetoch lossnar från basalmembranet, vilket tillåter dem att bilda distinkta tredimensionella (3D)kluster som interagerar med intilliggande celler och den omgivande mikromiljön. Celler somodlas i 2D-monolager visar olika genuttryck och olika signalvägar jämfört med celler somodlas som mer naturlig 3D struktur likt tumörvävnad. Multicellulära tumörsfärer (MCTS) ärväl studerade som modell för organotypisk cancer, dessa sfärer bildas av tumörceller,antingen av samma typ eller i kombination med andra celltyper, och de kan skapas medeller utan användning av underliggande stödjande strukturer. MCTS betraktas även somlovande modell för preklinisk bedömning av cellernas kemokänslighet. Dock är skapandetav dessa tumörsfärer utmanande, eftersom alla tumörcellinjer inte verkar kunna bildaregelbundna sfärer.Cellulosananofibriller (CNF) är ett alternativ som hållbart och miljövänligt material. Sombland annat kan forma till tunna filmer, med inbyggda mekaniska egenskaper, flexibilitet ,erbjuder mångsidighet över olika tillämpningsområden, till följd av dess flexibilitet och dessinbyggda mekaniska egenskaper. Känd för sin biokompatibilitet och ofarliga natur fungerarCNF som ett bra alternativ för användning även inom biomedicinska tillämpningar. CNFstrukturen liknar kollagenmatrisen i mänsklig vävnad och visar potential som ett effektivtunderlag för 3D-cellodling. Inom detta område undersöktes en innovativ lager-på-lager (LbL)beläggningsmetod innehållande CNF och polyelektrolyt bilager för att skapa sfärer. Metodbygger bilager av CNF och polyelektrolyter som kan belägga ytor av olika material. Dennaavhandling fokuseradar först på att demonstrera sfärformationsförmågan vid användning avpolyelektrolyter med lågmolekylvikt i de tillverkade LbL-modifieringarna. Däreftergenomfördes en undersökning som innefattar inbäddning av sfärerna som bildades pådessa LbL-ytor i extracellulärmatris (ECM) dels i form av collagen samt decellulariseradextracellulärmatris. För att undersöka om ECMs mekaniska egenskaper kan påverkacancercellernas egenskaper i sfärerna samt om EMC med liknande mekaniska egenskaperlikt naturlig vävnad är lämplig. Därefter demonstrerar avhandlingen användningen av LbLför att fånga cirkulerande tumörceller som sedan kunde släppas i en liten volym. Till sistutforskades övergången från användning av polyelektrolyter med låg molekylvikt vid LbLuppbyggnadentill samma typ av polyelektrolyter men med högre molekylvikt, samtanalysera skillnaderna i möjligheten att bilda sfärer. Sammantaget har användningen avCNF-baserad LbL-ytbeläggningsstrategi som utforskats i avhandlingen visat sig varalovande för utvecklingen av multicellulära sfäroidmodeller och som kan ha en betydandepotential för tillämpningar inom läkemedelsutveckling.

  • 3.
    Abbasi Aval, Negar
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. Isfahan Univ Technol, Dept Mat Engn, Biomat Res Grp, Esfahan 8475683777, Iran.;Isfahan Univ Med Sci, Sch Med, Dept Anat Sci, Esfahan, Iran..
    Emadi, Rahmatollah
    Isfahan Univ Technol, Dept Mat Engn, Biomat Res Grp, Esfahan 8475683777, Iran..
    Valiani, Ali
    Isfahan Univ Med Sci, Sch Med, Dept Anat Sci, Esfahan, Iran..
    Kharaziha, Mahshid
    Isfahan Univ Technol, Dept Mat Engn, Biomat Res Grp, Esfahan 8475683777, Iran..
    Finne Wistrand, Anna
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Polymerteknologi.
    An aligned fibrous and thermosensitive hyaluronic acid-puramatrix interpenetrating polymer network hydrogel with mechanical properties adjusted for neural tissue2022Ingår i: Journal of Materials Science, ISSN 0022-2461, E-ISSN 1573-4803, Vol. 57, nr 4, s. 2883-2896Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Central nervous system (CNS) injuries such as stroke or trauma can lead to long-lasting disability, and there is no currently accepted treatment to regenerate functional CNS tissue after injury. Hydrogels can mimic the neural extracellular matrix by providing a suitable 3D structure and mechanical properties and have shown great promise in CNS tissue regeneration. Here we present successful synthesis of a thermosensitive hyaluronic acid-RADA 16 (Puramatrix (TM)) peptide interpenetrating network (IPN) that can be applied in situ by injection. Thermosensitive hyaluronic acid (HA) was first synthesized by combining HA with poly(N-isopropylacrylamide). Then, the Puramatrix (TM) self-assembled peptide was combined with the thermosensitive HA to produce a series of injectable thermoresponsive IPNs. The HA-Puramatrix (TM) IPNs formed hydrogels successfully at physiological temperature. Characterization by SEM, rheological measurements, enzymatic degradation and swelling tests was performed to select the IPN optimized for neurologic use. SEM images of the optimized dry IPNs demonstrated an aligned porous structure, and the rheological measurements showed that the hydrogels were elastic, with an elastic modulus of approximately 500 Pa, similar to that of brain tissue. An evaluation of the cell-material interactions also showed that the IPN had biological characteristics required for tissue engineering, strongly suggesting that the IPN hydrogel possessed properties beneficial for regeneration of brain tissue.

  • 4.
    Abbasi Aval, Negar
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Lahchaichi, Ekeram
    Fayazbakhsh, Farzaneh
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi.
    Tudoran, Oana
    Russom, Aman
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi.
    Pettersson, Torbjörn
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Evaluating the Impact of Positively Charged Polyelectrolyte Molecular Weightand Bilayer Number on Tumor Spheroid Formation in the Interaction with Negatively Charged Cellulose Nanofibrils in layer by layer assembly2023Manuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 5.
    Abbasi Aval, Negar
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Lahchaichi, Ekeram
    KTH, Centra, Science for Life Laboratory, SciLifeLab. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi.
    Tudoran, Oana
    Department of Genetics, Genomics and Experimental Pathology, The Oncology Institute “Prof. Dr. I. Chiricuta”, 400015 Cluj-Napoca, Romania.
    Fayazbakhsh, Farzaneh
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi. KTH, Centra, Science for Life Laboratory, SciLifeLab.
    Heuchel, Rainer
    Pancreas Cancer Research Lab, Department of Clinical Science, Intervention and Technology, (CLINTEC), Karolinska Institutet, 17177 Stockholm, Sweden.
    Löhr, Matthias
    Pancreas Cancer Research Lab, Department of Clinical Science, Intervention and Technology, (CLINTEC), Karolinska Institutet, 17177 Stockholm, Sweden.
    Pettersson, Torbjörn
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Russom, Aman
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi. KTH, Centra, Science for Life Laboratory, SciLifeLab.
    Assessing the Layer-by-Layer Assembly of Cellulose Nanofibrils and Polyelectrolytes in Pancreatic Tumor Spheroid Formation2023Ingår i: Biomedicines, E-ISSN 2227-9059, Vol. 11, nr 11Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Three-dimensional (3D) tumor spheroids are regarded as promising models for utilization as preclinical assessments of chemo-sensitivity. However, the creation of these tumor spheroids presents challenges, given that not all tumor cell lines are able to form consistent and regular spheroids. In this context, we have developed a novel layer-by-layer coating of cellulose nanofibril–polyelectrolyte bilayers for the generation of spheroids. This technique builds bilayers of cellulose nanofibrils and polyelectrolytes and is used here to coat two distinct 96-well plate types: nontreated/non-sterilized and Nunclon Delta. In this work, we optimized the protocol aimed at generating and characterizing spheroids on difficult-to-grow pancreatic tumor cell lines. Here, diverse parameters were explored, encompassing the bilayer count (five and ten) and multiple cell-seeding concentrations (10, 100, 200, 500, and 1000 cells per well), using four pancreatic tumor cell lines—KPCT, PANC-1, MiaPaCa-2, and CFPAC-I. The evaluation includes the quantification (number of spheroids, size, and morphology) and proliferation of the produced spheroids, as well as an assessment of their viability. Notably, our findings reveal a significant influence from both the number of bilayers and the plate type used on the successful formation of spheroids. The novel and simple layer-by-layer-based coating method has the potential to offer the large-scale production of spheroids across a spectrum of tumor cell lines.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 6.
    Alexakis, Alexandros Efraim
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Ytbehandlingsteknik. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Telaretti Leggieri, Rosella
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Ytbehandlingsteknik.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Malmström, Eva
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Ytbehandlingsteknik.
    Benselfelt, Tobias
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. School of Materials Science and Engineering, Nanyang Technological University, 639798 Singapore, Singapore.
    Nanolatex architectonics: Influence of cationic charge density and size on their adsorption onto surfaces with a 2D or 3D distribution of anionic groups2023Ingår i: Journal of Colloid and Interface Science, ISSN 0021-9797, E-ISSN 1095-7103, Vol. 634, s. 610-620Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
  • 7.
    Aljadi, Zenib
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi. KTH, Centra, Science for Life Laboratory, SciLifeLab.
    Abbasi Aval, Negar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Kumar, Tharagan
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi.
    Qin, Taoyu
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap.
    Ramachandraiah, Harisha
    KTH, Centra, Science for Life Laboratory, SciLifeLab.
    Pettersson, Torbjörn
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Centra, VinnExcellens Centrum BiMaC Innovation. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Russom, Aman
    KTH, Centra, Science for Life Laboratory, SciLifeLab. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi.
    Layer-by-Layer Cellulose Nanofibrils: A New Coating Strategy for Development and Characterization of Tumor Spheroids as a Model for In Vitro Anticancer Drug Screening2022Ingår i: Macromolecular Bioscience, ISSN 1616-5187, E-ISSN 1616-5195, Vol. 22, nr 10, artikel-id 2200137Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Three-dimensional multicellular spheroids (MCSs) are complex structure of cellular aggregates and cell-to-matrix interaction that emulates the in-vivo microenvironment. This research field has grown to develop and improve spheroid generation techniques. Here, we present a new platform for spheroid generation using Layer-by-Layer (LbL) technology. Layer-by-Layer (LbL) containing cellulose nanofibrils (CNF) assemble on a standard 96 well plate. Various bi-layer numbers, multiple cell seeding concentration, and two tumor cell lines (HEK 293 T, HCT 116) are utilized to generate and characterize spheroids. The number and proliferation of generated spheroids, the viability, and the response to the anti-cancer drug are examined. The spheroids are formed and proliferated on the LbL-CNF coated wells with no significant difference in connection to the number of LbL-CNF bi-layers; however, the number of formed spheroids correlates positively with the cell seeding concentration (122 ± 17) and (42 ± 8) for HCT 116 and HEK 293T respectively at 700 cells ml−1. The spheroids proliferate progressively up to (309, 663) µm of HCT 116 and HEK 293T respectively on 5 bi-layers coated wells with maintaining viability. The (HCT 116) spheroids react to the anti-cancer drug. We demonstrate a new (LbL-CNF) coating strategy for spheroids generation, with high performance and efficiency to test anti-cancer drugs.

  • 8.
    Appadurai, Tamilselvan
    et al.
    Univ Madras, Natl Ctr Nanosci & Nanotechnol, Guindy Campus, Chennai 600025, Tamil Nadu, India..
    Subramaniyam, Chandrasekar M.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Kuppusamy, Rajesh
    Univ Madras, Dept Phys Chem, Guindy Campus, Chennai 600025, Tamil Nadu, India..
    Karazhanov, Smagul
    Inst Energy Technol IFE, Dept Solar Energy, N-2027 Kjeller, Norway..
    Subramanian, Balakumar
    Univ Madras, Natl Ctr Nanosci & Nanotechnol, Guindy Campus, Chennai 600025, Tamil Nadu, India..
    Electrochemical Performance of Nitrogen-Doped TiO2 Nanotubes as Electrode Material for Supercapacitor and Li-Ion Battery2019Ingår i: Molecules, ISSN 1431-5157, E-ISSN 1420-3049, Vol. 24, nr 16, artikel-id 2952Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Electrochemical anodized titanium dioxide (TiO2) nanotubes are of immense significance as electrochemical energy storage devices owing to their fast electron transfer by reducing the diffusion path and paving way to fabricating binder-free and carbon-free electrodes. Besides these advantages, when nitrogen is doped into its lattice, doubles its electrochemical activity due to enhanced charge transfer induced by oxygen vacancy. Herein, we synthesized nitrogen-doped TiO2 (N-TiO2) and studied its electrochemical performances in supercapacitor and as anode for a lithium-ion battery (LIB). Nitrogen doping into TiO2 was confirmed by Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) techniques. The electrochemical performance of N-TiO2 nanotubes was outstanding with a specific capacitance of 835 mu F cm(-2) at 100 mV s(-1) scan rate as a supercapacitor electrode, and it delivered an areal discharge capacity of 975 mu A h cm(-2) as an anode material for LIB which is far superior to bare TiO2 nanotubes (505 mu F cm(-2) and 86 mu A h cm(-2), respectively). This tailor-made nitrogen-doped nanostructured electrode offers great promise as next-generation energy storage electrode material.

  • 9.
    Ariza, David
    et al.
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Elektroteknik.
    Hollertz, Rebecca
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Methling, Ralf
    Leibniz Inst Plasma Sci & Technol INP, D-17489 Greifswald, Germany..
    Gortschakow, Sergey
    Leibniz Inst Plasma Sci & Technol INP, D-17489 Greifswald, Germany..
    Positive streamers: inception and propagation along mineral-oil/solid interfaces2020Ingår i: Journal of Physics Communications, ISSN 2399-6528, Vol. 4, nr 2, artikel-id 025008Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This paper presents an experimental characterization of the prebreakdown phenomena in liquid/solid interfaces. The characterization is devoted to the 2nd mode positive streamers initiated and propagated along interfaces of mineral-oil and solids with different chemical composition and physical properties. Polymers of low density polyethylene (LDPE), polyethylene terephthalate (PET), polytetrafluoroethylene (PTFE) polyvinylidene fluoride (PVDF) and papers made of kraft paper and a kraft fibril paper (made from cellulosic micro and nano fibrils), lignin-free paper and paper with high lignin content (referred to as k107 kraft paper) are used as the solid to study their influence on the streamer inception and propagation. The streamers are initiated at the interface by applying steps of voltage to a point-plane electrode arrangement with a solid (dielectric barrier) into the gap. The solid is placed diagonal to the oil gap and near to the point electrode. Shadowgraphs, charge and light intensity recordings are obtained during the inception and propagation of the streamers. Thus, estimations of the streamer length, velocity, current and average charge, are also presented. A time delay has been observed before the initiation of the streamer. This delay is probably correlated to the initiation process and formation of the gaseous phase of the streamer near to the interface. The threshold propagation voltage of the 2nd mode streamers at mineral-oil/solid interfaces is shown to be independent of the interface. However, the inception voltage is highly influenced by the interface. Additionally, the observed characteristics of streamers propagation (e.g. current, length, velocity, etc) along the tested interfaces cannot be fully explained by a capacitive coupling effect (permittivity mismatch). This open a discussion for the possibility that properties of the solid such as chemical composition, wettability and surface roughness can influence the streamer propagation.

  • 10.
    Arumughan, Vishnu
    et al.
    Chalmers Univ Technol, Dept Chem & Chem Engn, Gothenburg, Sweden.;Chalmers Univ Technol, AvanCell, SE-41296 Gothenburg, Sweden..
    Nypelo, Tiina
    Chalmers Univ Technol, Dept Chem & Chem Engn, Gothenburg, Sweden.;Chalmers Univ Technol, Wallenberg Wood Sci Ctr, Gothenburg, Sweden..
    Hasani, Merima
    Chalmers Univ Technol, Dept Chem & Chem Engn, Gothenburg, Sweden.;Chalmers Univ Technol, AvanCell, SE-41296 Gothenburg, Sweden..
    Brelid, Harald
    Södra Innovat, Väröbacka, Sweden..
    Albertsson, Sverker
    Södra Innovat, Väröbacka, Sweden..
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Larsson, Anette
    Chalmers Univ Technol, Dept Chem & Chem Engn, Gothenburg, Sweden.;Chalmers Univ Technol, AvanCell, SE-41296 Gothenburg, Sweden.;Chalmers Univ Technol, Wallenberg Wood Sci Ctr, Gothenburg, Sweden.;Chalmers Univ Technol, Dept Chem & Chem Engn, FibRe Ctr Lignocellulose Based Thermoplast, SE-41296 Gothenburg, Sweden..
    Specific ion effects in the adsorption of carboxymethyl cellulose on cellulose: The influence of industrially relevant divalent cations2021Ingår i: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, ISSN 0927-7757, E-ISSN 1873-4359, Vol. 626, artikel-id 127006Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The adsorption of carboxymethylcellulose (CMC) on cellulose surfaces is of relevance from both academic and industrial perspectives as it facilitates resource-efficient modification of cellulose fibres that allows them to carry negative charges. It is known that, compared to monovalent ions, Ca2+ ions are superior ions in facilitating CMC adsorption and the subsequent introduction of charge on cellulose fibres. However, the formation and deposition of calcium oxide involved in this process necessitates the search for alternative cations. Magnesium ions form one of the more promising candidates since they are already used in the pulping process to prevent cellulose degradation during peroxide bleaching. This work aims at elucidating the effects of the industrially relevant alkaline earth metal divalent cations Mg2+ and Ca2+ on the CMC adsorption process onto cellulose surfaces. Quartz Crystal Microbalance (QCM-D) technology was used to follow the adsorption in model systems in real time, whereas the adsorption of CMC on commercial fibres was studied using polyelectrolyte titrations, total organic carbon (TOC) analysis and conductometric titrations. This study shows that the presence of Ca2+ ions was more favourable for the adsorption of CMC to both types of cellulosic surfaces than Mg2+ ions. The distinction in the adsorption behaviour in the presence of Mg2+ and Ca2+ is suggested to be due to the differences in the polarizability of the ions. The findings are decisive in designing efficient industrial processes for the adsorption of polyelectrolytes to cellulose surfaces of similar charge.

  • 11.
    Asta, Nadia
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Fundamentals of Interactions between Cellulose Materials and its Implications on Properties of Fibrous Networks2024Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Grundläggande forskning spelar naturligtvis en avgörande roll i utvecklingen av hållbara materiallösningar och processer som gynnar både vår miljö och vårt vardagsliv. Cellulosa, som är en förnyelsebar och rikligt tillgänglig råvara, har också en enorm användnings potential i olika typer av hållbara material. Cellulosan har dock en avancerad och komplicerad molekylär och över molekylärstruktur och det är därför svårt att till fullo utnyttja den inneboende potentialen hos denna fascinerande råvara. Genom att fördjupa oss i och klarlägga de molekylära mekanismer som ligger till grund för växelverkan mellan cellulosarika ytor har vi skapat en grundförutsättning för att kunna utnyttja cellulosans inneboende egenskaper i olika typer av fiberbaserade nätverk . Resultaten i avhandlingen understryker den komplicerade och användbara kopplingen som finns mellan grundläggande förståelse och praktiska tillämpningar genom att visa hur den molekylära kontakten och strukturen i gränsytan mellan två cellulosa-rika ytor kommer att kontrollera de makroskopiska egenskaperna hos nätverk ifrån cellulosa rika fibrer. Studierna i avhandlingen omfattar olika aspekter, allt ifrån utvecklingen av väldefinierade och nm-jämna modellmaterial, för att studera molekylära växelverkai gränsytan mellan två cellulosa ytor, till framställningen av fibrösa nätverk med skräddarsydda egenskaper.I den första delen av arbetet har fokus legat på att utveckla väl karakteriserade modellmaterial och väldefinierade metoder för att klarlägga växelverkan i gränsytan eller gränsfasen mellan två cellulosa ytor. Resultaten visar också hur tillsats kemikalier påverkar växelverkan mellan cellulosa ytor och hur valet av kemikalier kan användas för att styra de strukturella och adhesiva egenskaperna hos gränsytan. Genom att använda våra modellmaterial har det också varit möjligt att bättre förstå de grundläggande mekanismerna som kontrollerar fiber-fiberväxelverkningar och därigenom hur tillsatskemikalier eller fibermodifieringar påverkar bildandet av en fiber/fiberfog och hur det i sin tur kontrollerar de makroskopiska mekaniska egenskaperna hos fibernätverket. I den sista delen av arbetet undersöktes hur olika mängder av fysikaliskt adsorberade styrkekemikalier och nätverks densiteter påverkar slutegenskaperna hos fibernätverk ifrån olika typer av fibrer. Resultaten visar att tillsatskemikalierna fortfarande har relativt sett stor positiv påverkan på de mekaniska egenskaperna hos nätverken, trots höga densiteter, vilket igen understryker vikten att klarlägga molekylära växelverkningar i gränsytan mellan fibrerna i ett fibernätverk.Sammantaget visar detta arbete inte bara hur grundläggande insikter om molekylära växelverkningar och gränsytsstrukturer har direkta praktiska tillämpningar för att förbättra makroskopiska egenskaper hos fibernätverk, utan det betonar också vikten av att integrera grundläggande och tillämpade metoder för skapa nya eller förbättrade biobaserade och recirkulerbara material.

  • 12.
    Asta, Nadia
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Kaplan, Magdalena
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Teknisk mekanik, Farkostteknik och Solidmekanik, Hållfasthetslära.
    Kulachenko, Artem
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Teknisk mekanik, Farkostteknik och Solidmekanik, Hållfasthetslära.
    Östlund, Sören
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Teknisk mekanik, Farkostteknik och Solidmekanik, Hållfasthetslära.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Influence of density and chemical additives on paper mechanical propertiesManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 13.
    Asta, Nadia
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Loist, Maximilian
    Reid, Michael S.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Model Systems for Clarifying the Effects of Surface Modification on Fibre-Fibre Joint Strength and Paper Mechanical PropertiesManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 14.
    Asta, Nadia
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Reid, Michael S.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. RISE Research Institute of Sweden, SE-114 86 Stockholm, Sweden.
    Pettersson, Torbjörn
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    The Use of Model Cellulose Materials for Studying Molecular Interactions at Cellulose Interfaces2023Ingår i: ACS Macro Letters, E-ISSN 2161-1653, Vol. 12, nr 11, s. 1530-1535Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Despite extensive research on biobased and fiber-basedmaterials, fundamental questions regarding the molecular processesgoverning fiber−fiber interactions remain unanswered. In this study, weintroduce a method to examine and clarify molecular interactions withinfiber−fiber joints using precisely characterized model materials, i.e.,regenerated cellulose gel beads with nanometer-smooth surfaces. Byphysically modifying these materials and drying them together to createmodel joints, we can investigate the mechanisms responsible for joiningcellulose surfaces and how this affects adhesion in both dry and wet statesthrough precise separation measurements. The findings reveal a subtlebalance in the joint formation, influencing the development ofnanometer-sized structures at the contact zone and likely inducingbuilt-in stresses in the interphase. This research illustrates how model materials can be tailored to control interactions betweencellulose-rich surfaces, laying the groundwork for future high-resolution studies aimed at creating stiff, ductile, and/or tough jointsbetween cellulose surfaces and to allow for the design of high-performance biobased materials.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 15.
    Atoufi, Zhaleh
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Cortes Ruiz, Maria F.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Olsen, Peter
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Extremely highly charged wood fibers via a green radical grafting from method towards water remediationManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 16.
    Atoufi, Zhaleh
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Gordeyeva, Korneliya
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberprocesser.
    Cortes Ruiz, Maria F.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Hall, Stephen A
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Teknisk mekanik, Farkostteknik och Solidmekanik, Hållfasthetslära.
    Larsson, Per A.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Wet-resilient foams based on heat-treated β-lactoglobulin and cellulose nanofibrilsManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 17.
    Atoufi, Zhaleh
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Gordeyeva, Korneliya
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberprocesser.
    Cortes Ruiz, Maria F.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Larsson, Per A.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Synergistically stabilized wet foams from heat treated β-lactoglobulin and cellulose nanofibrils and their application for green foam productionManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 18.
    Atoufi, Zhaleh
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Reid, Michael S.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Larsson, Per A.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Surface tailoring of cellulose aerogel-like structures with ultrathin coatings using molecular layer-by-layer assembly2022Ingår i: Carbohydrate Polymers, ISSN 0144-8617, E-ISSN 1879-1344, Vol. 282, artikel-id 119098Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Cellulose nanofibril-based aerogels have promising applicability in various fields; however, developing an effi-cient technique to functionalize and tune their surface properties is challenging. In this study, physically and covalently crosslinked cellulose nanofibril-based aerogel-like structures were prepared and modified by a mo-lecular layer-by-layer (m-LBL) deposition method. Following three m-LBL depositions, an ultrathin polyamide layer was formed throughout the aerogel and its structure and chemical composition was studied in detail. Analysis of model cellulose surfaces showed that the thickness of the deposited layer after three m-LBLs was approximately 1 nm. Although the deposited layer was extremely thin, it led to a 2.6-fold increase in the wet specific modulus, improved the acid-base resistance, and changed the aerogels from hydrophilic to hydrophobic making them suitable materials for oil absorption with the absorption capacity of 16-36 g/g. Thus, demon-strating m-LBL assembly is a powerful technique for tailoring surface properties and functionality of cellulose substrates.

  • 19. Attias, N.
    et al.
    Reid, Michael S.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Mijowska, S. C.
    Dobryden, Illia
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemi, Yt- och korrosionsvetenskap.
    Isaksson, M.
    Pokroy, B.
    Grobman, Y. J.
    Abitbol, T.
    Biofabrication of Nanocellulose–Mycelium Hybrid Materials2021Ingår i: Advanced Sustainable Systems, ISSN 2366-7486, Vol. 5, nr 2Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Healthy material alternatives based on renewable resources and sustainable technologies have the potential to disrupt the environmentally damaging production and consumption practices established throughout the modern industrial era. In this study, a mycelium–nanocellulose biocomposite with hybrid properties is produced by the agitated liquid culture of a white-rot fungus (Trametes ochracea) with nanocellulose (NC) comprised as part of the culture media. Mycelial development proceeds via the formation of pellets, where NC is enriched in the pellets and depleted from the surrounding liquid media. Micrometer-scale NC elements become engulfed in mycelium, whereas it is hypothesized that the nanometer-scale fraction becomes integrated within the hyphal cell wall, such that all NC in the system is essentially surface-modified by mycelium. The NC confers mechanical strength to films processed from the biocomposite, whereas the mycelium screens typical cellulose–water interactions, giving fibrous slurries that dewater faster and films that exhibit significantly improved wet resistance in comparison to pure NC films. The mycelium–nanocellulose biocomposites are processable in the ways familiar to papermaking and are suggested for diverse applications, including packaging, filtration, and hygiene products.

  • 20.
    Belaineh, Dagmawi
    et al.
    Linkoping Univ, Dept Sci & Technol, Lab Organ Elect, S-60174 Norrkoping, Sweden.;RISE Acreo, RISE Res Inst Sweden, Div ICT, S-60117 Norrkoping, Sweden..
    Andreasen, Jens W.
    Tech Univ Denmark, Dept Energy Convers & Storage, DK-4000 Roskilde, Denmark..
    Palisaitis, Justinas
    Linkoping Univ, Dept Phys Chem & Biol, S-58183 Linkoping, Sweden..
    Malti, Abdellah
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Hakansson, Karl
    RISE Bioecon, Res Inst Sweden, S-11486 Stockholm, Sweden..
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Crispin, Xavier
    Linkoping Univ, Dept Sci & Technol, Lab Organ Elect, S-60174 Norrkoping, Sweden..
    Engquist, Isak
    Linkoping Univ, Dept Sci & Technol, Lab Organ Elect, S-60174 Norrkoping, Sweden..
    Berggren, Magnus
    Linkoping Univ, Dept Sci & Technol, Lab Organ Elect, S-60174 Norrkoping, Sweden..
    Controlling the Organization of PEDOT:PSS on Cellulose Structures2019Ingår i: ACS APPLIED POLYMER MATERIALS, ISSN 2637-6105, Vol. 1, nr 9, s. 2342-2351Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Composites of biopolymers and conducting polymers are emerging as promising candidates for a green technological future and are actively being explored in various applications, such as in energy storage, bioelectronics, and thermoelectrics. While the device characteristics of these composites have been actively investigated, there is limited knowledge concerning the fundamental intracomponent interactions and the modes of molecular structuring. Here, by use of cellulose and poly(3,4-ethylene-dioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS), it is shown that the chemical and structural makeup of the surfaces of the composite components are critical factors that determine the materials organization at relevant dimensions. AFM, TEM, and GIVVAXS measurements show that when mixed with cellulose nanofibrils, PEDOT:PSS organizes into continuous nanosized beadlike structures with an average diameter of 13 nm on the nanofibrils. In contrast, when PEDOT:PSS is blended with molecular cellulose, a phase-segregated conducting network morphology is reached, with a distinctly relatively lower electric conductivity. These results provide insight into the mechanisms of PEDOT:PSS crystallization and may have significant implications for the design of conducting biopolymer composites for a vast array of applications.

  • 21.
    Benselfelt, Tobias
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Design of Cellulose-based Materials by Supramolecular Assemblies2019Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    På grund av klimatförändringar och ständigt ökande plastföroreningar finns det en växande efterfrågan på biobaserade material med egenskaper som liknar dem hos vanliga plaster och som samtidigt är biologiskt nedbrytbara. I detta avseende är cellulosa är en stark kandidat som redan framställs i stor industriell skala, men egenskaperna skiljer sig markant från plasternas med avseende på formbarhet och vattentålighet.

    Denna avhandling undersöker hur supramolekylära interaktioner kan användas för att skräddarsy egenskaperna hos cellulosa-baserade material genom att modifiera cellulosaytor eller styra hur cellulosa nanofibriller (CNFs) sätts samman. Huvuddelen av arbetet berör grundläggande studier kring interaktioner i vatten, men några materialkoncept och potentiella tillämpningar diskuteras.

    Den första delen avhandlar hur spontan adsorption av xyloglukan eller polyelektrolyter kan användas för att modifiera cellulosa. Resultaten indikerar att xyloglukan adsorberar till cellulosa på grund av den ökade entropin hos vatten som frigörs från ytorna, vilket liknar den ökade entropin hos frigjorda motjoner som driver polyelektrolytadsorption. Adsorptionen av polyeletrolyter beror på cellulosans laddning upp till en viss gräns, varefter laddningstätheten endast påverkar adsorptionen i första lagret i en multilager formering.

    Adsorption av latexnanopartiklar med en korona av polyeletrolyter, ger hydrofoba cellulosaytor med stark och töjbar, våt vidhäftning, om kärnans glasövergång sker vid lägre temperatur än omgivningens.

    Syftet med den andra delen av avhandlingen är att förklara interaktioner mellan olika typer av cellulosa nanofibriller i närvaro av olika joner. Detta görs med en modell bestående av jon-jonkorrelation och specifika joneffekter, som kan användas för rationell design av vattentåliga och transparenta filmer av nanocellulosa. Tillsatsen av små mängder alginat skapar också interpenetrerande dubbla nätverk, och dessa nätverk leder till en synergi som förbättrar både styvheten och töjbarheten hos filmerna i vatten.

    En nätverksmodell utvecklades för att förstå dessa material. Modellen klarar av att förklara hur egenskaperna hos fibrillnätverk beror av parametrar som fibrillernas geometri, nätverkets soliditet och friktionen som induceras av specifika joner. Med hjälp av nätverksmodellen och modellen för joninducerade interaktioner kan vi skapa filmer med våtstyrka som överträffar den hos många plaster, eller med en töjbarhet som är lämplig för hygroplastisk formpressning till vattentåliga och biologiskt nedbrytbara förpackningar. Filmernas transparens och vatteninnehåll, samt biokompatibiliteten hos cellulosa, gör dem lämpliga som biomaterial eller för bioelektronikapplikationer.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 22.
    Benselfelt, Tobias
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. School of Materials Science and Engineering, Nanyang Technological University, 639798, Singapore, Singapore.
    Kummer, Nico
    Laboratory for Cellulose & Wood Materials, Empa – Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Überlandstrasse 129, 8600, Dübendorf, Switzerland, Überlandstrasse 129; Department of Health Sciences and Technology, ETH Zürich, 8092, Zürich, Switzerland.
    Nordenström, Malin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Fall, Andreas B.
    RISE Bioeconomy, 114 28, Stockholm, Sweden.
    Nyström, Gustav
    Laboratory for Cellulose & Wood Materials, Empa – Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Überlandstrasse 129, 8600, Dübendorf, Switzerland, Überlandstrasse 129; Department of Health Sciences and Technology, ETH Zürich, 8092, Zürich, Switzerland.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    The Colloidal Properties of Nanocellulose2023Ingår i: ChemSusChem, ISSN 1864-5631, E-ISSN 1864-564X, ChemSusChem, ISSN 1864-5631, Vol. 16, nr 8, artikel-id e202201955Artikel, forskningsöversikt (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Nanocelluloses are anisotropic nanoparticles of semicrystalline assemblies of glucan polymers. They have great potential as renewable building blocks in the materials platform of a more sustainable society. As a result, the research on nanocellulose has grown exponentially over the last decades. To fully utilize the properties of nanocelluloses, a fundamental understanding of their colloidal behavior is necessary. As elongated particles with dimensions in a critical nanosize range, their colloidal properties are complex, with several behaviors not covered by classical theories. In this comprehensive Review, we describe the most prominent colloidal behaviors of nanocellulose by combining experimental data and theoretical descriptions. We discuss the preparation and characterization of nanocellulose dispersions, how they form networks at low concentrations, how classical theories cannot describe their behavior, and how they interact with other colloids. We then show examples of how scientists can use this fundamental knowledge to control the assembly of nanocellulose into new materials with exceptional properties. We hope aspiring and established researchers will use this Review as a guide.

  • 23.
    Benselfelt, Tobias
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Nordenström, Malin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Hamedi, Mahiar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Ion-induced assemblies of highly anisotropic nanoparticles are governed by ion-ion correlation and specific ion effects2019Ingår i: Nanoscale, ISSN 2040-3364, E-ISSN 2040-3372, Vol. 11, nr 8, s. 3514-3520Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Ion-induced assemblies of highly anisotropic nanoparticles can be explained by a model consisting of ion-ion correlation and specific ion effects: dispersion interactions, metal-ligand complexes, and local acidic environments. Films of cellulose nanofibrils and montmorillonite clay were treated with different ions, and their subsequent equilibrium swelling in water was related to important parameters of the model in order to investigate the relative importance of the mechanisms. Ion-ion correlation was shown to be the fundamental attraction, supplemented by dispersion interaction for polarizable ions such as Ca2+ and Ba2+, or metal-ligand complexes for ions such as Cu2+, Al3+ and Fe3+. Ions that form strong complexes induce local acidic environments that also contribute to the assembly. These findings are summarized in a comprehensive semi-quantitative model and are important for the design of nanomaterials and for understanding biological systems where specific ions are involved.

  • 24.
    Benselfelt, Tobias
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Ytbehandlingsteknik.
    Nordenström, Malin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Lindstrom, Stefan B.
    Linkoping Univ, Div Solid Mech, Dept Management & Engn, S-58183 Linkoping, Sweden..
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Centra, VinnExcellens Centrum BiMaC Innovation. KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Centra, Linné Flow Center, FLOW. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH Royal Inst Technol, Div Fibre Technol, Dept Fiber & Polymer Technol, Tekn Ringen 56-58, S-10044 Stockholm, Sweden.;KTH Royal Inst Technol, Wallenberg Wood Sci Ctr, Dept Fiber & Polymer Technol, Tekn Ringen 56-58, S-10044 Stockholm, Sweden..
    Explaining the Exceptional Wet Integrity of Transparent Cellulose Nanofibril Films in the Presence of Multivalent Ions-Suitable Substrates for Biointerfaces2019Ingår i: Advanced Materials Interfaces, ISSN 2196-7350, Vol. 6, nr 13, artikel-id 1900333Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Cellulose nanofibrils (CNFs) assemble into water-resilient materials in the presence of multivalent counter-ions. The essential mechanisms behind these assemblies are ion-ion correlation and specific ion effects. A network model shows that the interfibril attraction indirectly influences the wet modulus by a fourth power relationship to the solidity of the network (E-w proportional to phi(4)). Ions that induce both ion-ion correlation and specific ion effects significantly reduce the swelling of the films, and due to the nonlinear relationship dramatically increase the wet modulus. Herein, this network model is used to explain the elastoplastic behavior of wet films of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical (TEMPO)-oxidized, carboxymethylated, and phosphorylated CNFs in the presence of different counter-ions. The main findings are that the aspect ratio of the CNFs influences the ductility of the assemblies, that the bivalency of phosphorylate ligands probably limits the formation of interfibril complexes with divalent ions, and that a higher charge density increases the friction between fibrils by increasing the short-range attraction from ion-ion correlation and specific ion effects. These findings can be used to rationally design CNF materials for a variety of applications where wet strength, ductility, and transparency are important, such as biomaterials or substrates for bioelectronics.

  • 25.
    Benselfelt, Tobias
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Nordenström, Malin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Lindström, Stefan
    Linköping University.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Explaining the exceptional wet integrity of transparent cellulose nanofibril films in the presence of multivalent ions - Suitable substrates for biointerfacesManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 26.
    Benselfelt, Tobias
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Unidirectional Swelling of Dynamic Cellulose Nanofibril Networks: A Platform for Tunable Hydrogels and Aerogels with 3D Shapeability2019Ingår i: Biomacromolecules, ISSN 1525-7797, E-ISSN 1526-4602, Vol. 20, nr 6, s. 2406-2412Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A process has been developed to create self-supporting hydrogels with low solids content (down to 0.5 wt %) and anisotropic aerogels with a low density (down to 5 kg/m(3)) from cellulose nanofibrils (CNFs). The CNF networks were formed by vacuum filtration of dilute dispersions (0.2 wt %) of 90% CNFs and 10% alginate. We call this process "the dynamic CNF network approach" since the solids content of these hydrogels can be tuned in the range of 0.5-3 wt % by reswelling the filter cakes in a medium with a controlled osmotic pressure. These hydrogels are significantly stronger than the 1-2 wt % CNF gels typically used to prepare hydrogels and aerogels because the dynamic CNF networks are formed below their arrested state threshold (ca. 0.5 wt %) and are thus homogeneous. The vacuum filtration leads to a directional reswelling vertical to the plane of the filter cake, and this is crucial in order to turn a two-dimensional (2D) shape, cut from the filter cake, into a 3D hydrogel without distorting the 2D shape. The anisotropic swelling was used to create intricate 3D-shaped hydrogels and solved some of the issues involved in the degassing and molding of high-viscosity CNF gels. Multivalent ions were used to lock the CNF and alginate networks at the desired solids content and 3D shape, and resulted in an increase by an order of magnitude in storage modulus. Moreover, the self-supporting nature of the hydrogels allowed us to freeze-cast them into anisotropic aerogels with the same 3D shape without using any container. The 5 kg/m(3) aerogel had a specific modulus of 43 kN m/kg and an anisotropy index of 12, which are impressive properties in relation to earlier experiences. The process can be used for applications where a precise control of density and shape is critical.

  • 27.
    Berglund, Jennie
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Mikkelsen, Deirdre
    Univ Queensland, Queensland Alliance Agr & Food Innovat, Ctr Nutr & Food Sci, ARC Ctr Excellence Plant Cell Walls, Brisbane, Qld, Australia..
    Flanagan, Bernadine
    Univ Queensland, Queensland Alliance Agr & Food Innovat, Ctr Nutr & Food Sci, ARC Ctr Excellence Plant Cell Walls, Brisbane, Qld, Australia..
    Dhital, Sushil
    Univ Queensland, Queensland Alliance Agr & Food Innovat, Ctr Nutr & Food Sci, ARC Ctr Excellence Plant Cell Walls, Brisbane, Qld, Australia..
    Henriksson, Gunnar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Lindström, Mikael
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Yakubov, Gleb
    Univ Queensland, Sch Chem Engn, ARC Ctr Excellence Plant Cell Walls, Brisbane, Qld, Australia..
    Gidley, Michael
    Univ Queensland, Queensland Alliance Agr & Food Innovat, Ctr Nutr & Food Sci, ARC Ctr Excellence Plant Cell Walls, Brisbane, Qld, Australia..
    Vilaplana, Francisco
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemi, Glykovetenskap. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Hydrogels of bacterial cellulose and wood hemicelluloses as a model of plant secondary cell walls2019Ingår i: Abstracts of Papers of the American Chemical Society, ISSN 0065-7727, Vol. 257Artikel i tidskrift (Övrigt vetenskapligt)
  • 28.
    Brooke, Robert
    et al.
    Digital Systems, Smart Hardware, Bio- and Organic Electronics, RISE Research Institutes of Sweden, Norrköping, Sweden.
    Lay, Makara
    Department of Science and Technology, Laboratory of Organic Electronics, Linköping University, Norrköping, Sweden;INM- Leibniz Institute for New Materials, Saarbrücken, Germany.
    Jain, Karishma
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Francon, Hugo
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Say, Mehmet Girayhan
    Department of Science and Technology, Laboratory of Organic Electronics, Linköping University, Norrköping, Sweden.
    Belaineh, Dagmawi
    Digital Systems, Smart Hardware, Bio- and Organic Electronics, RISE Research Institutes of Sweden, Norrköping, Sweden.
    Wang, Xin
    Digital Systems, Smart Hardware, Bio- and Organic Electronics, RISE Research Institutes of Sweden, Norrköping, Sweden.
    Håkansson, Karl M. O.
    Bioeconomy & Health, RISE Research Institutes of Sweden, Stockholm, Sweden.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Engquist, Isak
    Department of Science and Technology, Laboratory of Organic Electronics, Linköping University, Norrköping, Sweden;Wallenberg Wood Science Center, Linköping University, Norrköping, Sweden.
    Edberg, Jesper
    Digital Systems, Smart Hardware, Bio- and Organic Electronics, RISE Research Institutes of Sweden, Norrköping, Sweden.
    Berggren, Magnus
    Department of Science and Technology, Laboratory of Organic Electronics, Linköping University, Norrköping, Sweden;Wallenberg Wood Science Center, Linköping University, Norrköping, Sweden.
    Nanocellulose and PEDOT:PSS composites and their applications2022Ingår i: Polymer Reviews, ISSN 1558-3724, s. 1-41Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The need for achieving sustainable technologies has encouraged research on renewable and biodegradable materials for novel products that are clean, green, and environmentally friendly. Nanocellulose (NC) has many attractive properties such as high mechanical strength and flexibility, large specific surface area, in addition to possessing good wet stability and resistance to tough chemical environments. NC has also been shown to easily integrate with other materials to form composites. By combining it with conductive and electroactive materials, many of the advantageous properties of NC can be transferred to the resulting composites. Conductive polymers, in particular poly(3,4-ethylenedioxythiophene:poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS), have been successfully combined with cellulose derivatives where suspensions of NC particles and colloids of PEDOT:PSS are made to interact at a molecular level. Alternatively, different polymerization techniques have been used to coat the cellulose fibrils. When processed in liquid form, the resulting mixture can be used as a conductive ink. This review outlines the preparation of NC/PEDOT:PSS composites and their fabrication in the form of electronic nanopapers, filaments, and conductive aerogels. We also discuss the molecular interaction between NC and PEDOT:PSS and the factors that affect the bonding properties. Finally, we address their potential applications in energy storage and harvesting, sensors, actuators, and bioelectronics. 

  • 29.
    Brusentsev, Yury
    et al.
    Laboratory of Natural Materials Technology, Johan Gadolin Process Chemistry Centre, Åbo Akademi University, Henrikinkatu 2, 20500 Turku, Finland.
    Yang, Peiru
    Turku Bioscience Centre, University of Turku and Åbo Akademi University, Tykistökatu 6, 20520 Turku, Finland; Cell Biology, Faculty of Science and Engineering, Åbo Akademi University, Tykistökatu 6, 20520 Turku, Finland.
    King, Alistair W.T.
    Chemistry Department, University of Helsinki, Yliopistonkatu 3, 00014 Helsinki, Finland.
    Cheng, Fang
    School of Pharmaceutical Sciences (Shenzhen), Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University, Shenzhen 518107, China.
    Cortes Ruiz, Maria F.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Eriksson, John E.
    Turku Bioscience Centre, University of Turku and Åbo Akademi University, Tykistökatu 6, 20520 Turku, Finland; Cell Biology, Faculty of Science and Engineering, Åbo Akademi University, Tykistökatu 6, 20520 Turku, Finland.
    Kilpeläinen, Ilkka
    Chemistry Department, University of Helsinki, Yliopistonkatu 3, 00014 Helsinki, Finland.
    Willför, Stefan
    Laboratory of Natural Materials Technology, Johan Gadolin Process Chemistry Centre, Åbo Akademi University, Henrikinkatu 2, 20500 Turku, Finland.
    Xu, Chunlin
    Laboratory of Natural Materials Technology, Johan Gadolin Process Chemistry Centre, Åbo Akademi University, Henrikinkatu 2, 20500 Turku, Finland.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Wang, Xiaoju
    Laboratory of Natural Materials Technology, Johan Gadolin Process Chemistry Centre, Åbo Akademi University, Henrikinkatu 2, 20500 Turku, Finland.
    Photocross-Linkable and Shape-Memory Biomaterial Hydrogel Based on Methacrylated Cellulose Nanofibres2023Ingår i: Biomacromolecules, ISSN 1525-7797, E-ISSN 1526-4602, Vol. 24, nr 8, s. 3835-3845Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In the context of three-dimensional (3D) cell culture and tissue engineering, 3D printing is a powerful tool for customizing in vitro 3D cell culture models that are critical for understanding the cell-matrix and cell-cell interactions. Cellulose nanofibril (CNF) hydrogels are emerging in constructing scaffolds able to imitate tissue in a microenvironment. A direct modification of the methacryloyl (MA) group onto CNF is an appealing approach to synthesize photocross-linkable building blocks in formulating CNF-based bioinks for light-assisted 3D printing; however, it faces the challenge of the low efficiency of heterogenous surface modification. Here, a multistep approach yields CNF methacrylate (CNF-MA) with a decent degree of substitution while maintaining a highly dispersible CNF hydrogel, and CNF-MA is further formulated and copolymerized with monomeric acrylamide (AA) to form a super transparent hydrogel with tuneable mechanical strength (compression modulus, approximately 5-15 kPa). The resulting photocurable hydrogel shows good printability in direct ink writing and good cytocompatibility with HeLa and human dermal fibroblast cell lines. Moreover, the hydrogel reswells in water and expands to all directions to restore its original dimension after being air-dried, with further enhanced mechanical properties, for example, Young’s modulus of a 1.1% CNF-MA/1% PAA hydrogel after reswelling in water increases to 10.3 kPa from 5.5 kPa.

  • 30.
    Buchmann, Sebastian
    et al.
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Enrico, Alessandro
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Holzreuter, Muriel Alexandra
    Reid, Michael S.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Zeglio, Erica
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Niklaus, Frank
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Stemme, Göran
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Herland, Anna
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Defined neuronal-astrocytic interactions enabled with a 3D printed platformManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 31.
    Buchmann, Sebastian
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi.
    Enrico, Alessandro
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Holzreuter, Muriel Alexandra
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Reid, Michael S.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Zeglio, Erica
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi.
    Niklaus, Frank
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Stemme, Göran
    KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Herland, Anna
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi.
    Probabilistic cell seeding and non-autofluorescent 3D-printed structures as scalable approach for multi-level co-culture modeling2023Ingår i: Materials Today Bio, ISSN 2590-0064, Vol. 21, s. 100706-100706, artikel-id 100706Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    To model complex biological tissue in vitro, a specific layout for the position and numbers of each cell type isnecessary. Establishing such a layout requires manual cell placement in three dimensions (3D) with micrometricprecision, which is complicated and time-consuming. Moreover, 3D printed materials used in compartmentalizedmicrofluidic models are opaque or autofluorescent, hindering parallel optical readout and forcing serial charac-terization methods, such as patch-clamp probing. To address these limitations, we introduce a multi-level co-culture model realized using a parallel cell seeding strategy of human neurons and astrocytes on 3D structuresprinted with a commercially available non-autofluorescent resin at micrometer resolution. Using a two-stepstrategy based on probabilistic cell seeding, we demonstrate a human neuronal monoculture that forms net-works on the 3D printed structure and can establish cell-projection contacts with an astrocytic-neuronal co-cultureseeded on the glass substrate. The transparent and non-autofluorescent printed platform allows fluorescence-based immunocytochemistry and calcium imaging. This approach provides facile multi-level compartmentaliza-tion of different cell types and routes for pre-designed cell projection contacts, instrumental in studying complextissue, such as the human brain.

  • 32.
    Buchmann, Sebastian
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi. AIMES – Center for the Advancement of Integrated Medical and Engineering Sciences at Karolinska Institutet and KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden/ Department of Neuroscience, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden.
    Stoop, Pepijn
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi. AIMES – Center for the Advancement of Integrated Medical and Engineering Sciences at Karolinska Institutet and KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden/ Department of Neuroscience, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden.
    Roekevisch, Kim
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi. AIMES – Center for the Advancement of Integrated Medical and Engineering Sciences at Karolinska Institutet and KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden/ Department of Neuroscience, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden.
    Jain, Saumey
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi. KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Mikro- och nanosystemteknik.
    Kroon, Renee
    Department of Science and Technology, Laboratory of Organic Electronics, Linköping University, Norrköping, Sweden.
    Müller, Christian
    Department of Chemistry and Chemical Engineering, Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden.
    Hamedi, Mahiar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Zeglio, Erica
    AIMES – Center for the Advancement of Integrated Medical and Engineering Sciences at Karolinska Institutet and KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden/ Department of Neuroscience, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden/ Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability, Department of Materials and Environmental Chemistry, Stockholm University, Stockholm, Sweden.
    Herland, Anna
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Proteinvetenskap, Nanobioteknologi. AIMES – Center for the Advancement of Integrated Medical and Engineering Sciences at Karolinska Institutet and KTH Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden/ Department of Neuroscience, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden.
    In situ functionalization of polar polythiophene based organic electrochemical transistor to interface in vitro modelsManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 33. Carosio, F.
    et al.
    Ghanadpour, Maryam
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Alongi, J
    Wågberg, L
    Layer-by-layer assembled chitosan/phosphporylated nanocellulose as a bio-based and flame protecting nano-exoskeleton on PU foams2018Ingår i: Artikel i tidskrift (Övrig (populärvetenskap, debatt, mm))
  • 34.
    Chen, Chao
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Träkemi och massateknologi.
    Pettersson, Torbjörn
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Illergård, Josefin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Ek, Monica
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Influence of Cellulose Charge on Bacteria Adhesion and Viability to PVAm/CNF/PVAm-Modified Cellulose Model Surfaces2019Ingår i: Biomacromolecules, ISSN 1525-7797, E-ISSN 1526-4602Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A contact-active antibacterial approach based on the physical adsorption of a cationic polyelectrolyte onto the surface of a cellulose material is today regarded as an environment-friendly way of creating antibacterial surfaces and materials. In this approach, the electrostatic charge of the treated surfaces is considered to be an important factor for the level of bacteria adsorption and deactivation/killing of the bacteria. In order to clarify the influence of surface charge density of the cellulose on bacteria adsorption as well as on their viability, bacteria were adsorbed onto cellulose model surfaces, which were modified by physically adsorbed cationic polyelectrolytes to create surfaces with different positive charge densities. The surface charge was altered by the layer-by-layer (LbL) assembly of cationic polyvinylamine (PVAm)/anionic cellulose nanofibril/PVAm onto the initially differently charged cellulose model surfaces. After exposing the LbL-treated surfaces to Escherichia coli in aqueous media, a positive correlation was found between the adsorption of bacteria as well as the ratio of nonviable/viable bacteria and the surface charge of the LbL-modified cellulose. By careful colloidal probe atomic force microscopy measurements, it was estimated, due to the difference in surface charges, that interaction forces at least 50 nN between the treated surfaces and a bacterium could be achieved for the surfaces with the highest surface charge, and it is suggested that these considerable interaction forces are sufficient to disrupt the bacterial cell wall and hence kill the bacteria.

  • 35.
    Chen, Pan
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. Beijing Inst Technol, Sch Mat Sci & Engn, Beijing Engn Res Ctr Cellulose & Derivat, Beijing 100081, Peoples R China..
    Wohlert, Jakob
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Biokompositer.
    Berglund, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Furo, Istvan
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemi, Tillämpad fysikalisk kemi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Water as an Intrinsic Structural Element in Cellulose Fibril Aggregates2022Ingår i: Journal of Physical Chemistry Letters, ISSN 1948-7185, E-ISSN 1948-7185, Vol. 13, nr 24, s. 5424-5430Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    While strong water association with cellulose in plant cell walls and man-made materials is well-established, its molecular scale aspects are not fully understood. The thermodynamic consequences of having water molecules located at the microfibril-microfibril interfaces in cellulose fibril aggregates are therefore analyzed by molecular dynamics simulations. We find that a thin layer of water molecules at those interfaces can be in a state of thermal equilibrium with water surrounding the fibril aggregates because such an arrangement lowers the free energy of the total system. The main reason is enthalpic: water at the microfibril- microfibril interfaces enables the cellulose surface hydroxyls to experience a more favorable electrostatic environment. This enthalpic gain overcomes the entropic penalty from strong immobilization of water molecules. Hence, those particular water molecules stabilize the cellulose fibril aggregates, akin to the role of water in some proteins. Structural and functional hypotheses related to this finding are presented.

  • 36.
    Chen, Tianyang
    et al.
    Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA.
    Banda, Harish
    Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA.
    Yang, Luming
    Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA.
    Li, Jian
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. Berzelii Center EXSELENT on Porous Materials, Department of Materials and Environmental Chemistry, Stockholm University, 10691 Stockholm, Sweden.
    Zhang, Yugang
    Center for Functional Nanomaterials, Brookhaven National Laboratory, Upton, NY 11973, USA.
    Parenti, Riccardo
    Automobili Lamborghini S.p.A., 40019 Sant'Agata Bolognese, Italy.
    Dincă, Mircea
    Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA.
    High-rate, high-capacity electrochemical energy storage in hydrogen-bonded fused aromatics2023Ingår i: Joule, E-ISSN 2542-4351, Vol. 7, nr 5, s. 986-1002Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Designing materials for electrochemical energy storage with short charging times and high charge capacities is a longstanding challenge. The fundamental difficulty lies in incorporating a high density of redox couples into a stable material that can efficiently conduct both ions and electrons. We report all-organic, fused aromatic materials that store up to 310 mAh g−1 and charge in as little as 33 s. This performance stems from abundant quinone/imine functionalities that decorate an extended aromatic backbone, act as redox-active sites, engage in hydrogen bonding, and enable a delocalized high-rate energy storage with stability upon cycling. The extended conjugation and hydrogen-bonding-assisted bulk charge storage contrast with the surface-confined or hydration-dependent behavior of traditional inorganic electrodes.

  • 37.
    Chen, Tianyang
    et al.
    MIT, Dept Chem, Cambridge, MA 02139 USA..
    Dou, Jin-Hu
    MIT, Dept Chem, Cambridge, MA 02139 USA..
    Yang, Luming
    MIT, Dept Chem, Cambridge, MA 02139 USA..
    Sun, Chenyue
    MIT, Dept Chem, Cambridge, MA 02139 USA..
    Oppenheim, Julius J.
    MIT, Dept Chem, Cambridge, MA 02139 USA..
    Li, Jian
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. Stockholm Univ, Berzelii Ctr EXSELENT Porous Mat, Dept Mat & Environm Chem, S-10691 Stockholm, Sweden..
    Dinca, Mircea
    MIT, Dept Chem, Cambridge, MA 02139 USA..
    Dimensionality Modulates Electrical Conductivity in Compositionally Constant One-, Two-, and Three-Dimensional Frameworks2022Ingår i: Journal of the American Chemical Society, ISSN 0002-7863, E-ISSN 1520-5126, Vol. 144, nr 12, s. 5583-5593Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    We reveal here the construction of Ni-based metal-organic frameworks (MOFs) and conjugated coordination polymers (CCPs) with different structural dimensionalities, including closely pi-stacked 1D chains (Ni-1D), aggregated 2D layers (Ni-2D), and a 3D framework (Ni-3D), based on 2,3,5,6-tetraamino-1,4-hydroquinone (TAHQ) and its various oxidized forms. These materials have the same metal-ligand composition but exhibit distinct electronic properties caused by different dimensionalities and supramolecular interactions between SBUs, ligands, and structural motifs. The electrical conductivity of these materials spans nearly 8 orders of magnitude, approaching 0.3 S/cm.

  • 38.
    Chondrogiannis, Georgios
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH Royal Institute of Technology.
    Sample-to-answer paper-based nucleic acid amplification tests2022Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    DNA tester också kallade NAAT tester, utförs idag med PCR-teknik, som först detekterar en specifik DNA och sedan replikerar den för detektion av infektionssjukdomar. PCR tester kräver dock instrument och utbildade personal. Av denna anledning var vi alla tvungna att skicka PCR-test till centraliserade laboratorier under COVID-19-pandemin. Ett år in i pandemin blev antigen pappersbaserade tester tillgängliga för hemtestning, men dessa var fortfarande inte tillräckligt känsliga och PCR-testerna behövde fortfarande användas. Denna utveckling visade behovet av att tillgängliggöra NAAT för hemmabruk. Det har på senare tid gjorts tre tekniska framsteg som för oss närmare sådana tester:_1) Pappersbaserade tester, så kallade pappers mikrofluidik, har utvecklats, för att möjliggöra mer avancerade tester. Dessa pappersbaserade system innehåller avancerad funktionalitet och flera reaktionssteg. 2) Nya DNA-amplifieringstekniker som kallas isotermisk amplifiering har utvecklats. Dessa kan i motsats till PCR köras utan maskiner, under konstant temperatur, och därmed blir DNA-amplifiering möjlig att utföra även inuti ett papper. 3) Flera metoder för att detektera DNA-metoder har visats med papper.

    Ett steg som fortfarande inte är helt löst är provberedningssteget för NAAT. I provberedningen extraheras nukleinsyror från bakterier eller virus, vanligtvis genom användning av reagenser som är förstörr DNA-amplifiering. Provbredning är därför komplicerade. Dom kräver flera tvättsteg och uppvärmning och är därför svåra att integrera i papper.

    I det här arbetet använde vi en enkel, kostnadseffektiv och skalbar metod för att integrera provberedning i papper. Våra resultat tar oss ett steg närmare DNA självtestning. Vi löser problemet med provbredning genom att immobilisera relevanta enzymer på nitrocellulosapapper. Dessa immobiliserade enzymer förblir funktionella och kan sedan utföra biokemiska reaktioner, samtidigt som de är starkt bundna till papperet. Denna metod möjliggör separation av provbredningssenzymer från, andra känsliga reaktioner såsom DNA-amplifiering. Samtidigt elimineras behovet av högtemperaturdeaktivering eller tvättsteg. Vi visar specifikt att enzymet akromopeptidas kan ta sönder cellväggen för att extrahera DNA hos Staphylococcus-epidermidis bakterien, en vanlig patogen, och vi kan sedan direkt använda bakteriens DNA i ytterligare reaktion för att utföra en prov-till-svar pappersbaserad DNA test. Dessa tester använder lågtemperatur för amplifieringssteget med en teknik som kallas Recombinase Polymerase Amplification (RPA) och vi utför DNA-detektion med en paperbaserad flödesremsa.

    Vi visar vidare att enzymet proteinas K också kan immobiliseras på papper för att sedan förstora RNas:er, ett enzym som bryter ner RNA och som finns i humana salivprover. Möjligheten att använda papper för att ta bort RNAs från saliv öppnar vägen mot självtestning av salivvirus-DNA, som influenza virus.

    Slutligen, utvecklade vi ett pappersmikrofluidik system som kunde utföra en enzymkopplad oligonukleotid test. Denna test visar mycket högre känslighet för detektering av amplifierat DNA än vad en kommersiell paperbaserad flödesremsa visar. 

    Sammanfattningsvis har denna avhandlig visat några olika lösningar som för oss närmare prisvärda och instrumentfria pappersbaserade DNA tester för hemanvändning.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 39.
    Chondrogiannis, Georgios
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Khaliliazar, Shirin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Toldrà Filella, Anna
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Reu, Pedro
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Hamedi, Mahiar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Nitrocellulose-bound achromopeptidase for point-of-care nucleic acid tests2021Ingår i: Scientific Reports, E-ISSN 2045-2322, Vol. 11, nr 1, artikel-id 6140Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Enzymes are the cornerstone of modern biotechnology. Achromopeptidase (ACP) is a well-known enzyme that hydrolyzes a number of proteins, notably proteins on the surface of Gram-positive bacteria. It is therefore used for sample preparation in nucleic acid tests. However, ACP inhibits DNA amplification which makes its integration difficult. Heat is commonly used to inactivate ACP, but it can be challenging to integrate heating into point-of-care devices. Here, we use recombinase polymerase amplification (RPA) together with ACP, and show that when ACP is immobilized on nitrocellulose paper, it retains its enzymatic function and can easily and rapidly be activated using agitation. The nitrocellulose-bound ACP does, however, not leak into the solution, preventing the need for deactivation through heat or by other means. Nitrocellulose-bound ACP thus opens new possibilities for paper-based Point-of-Care (POC) devices.

  • 40.
    Chondrogiannis, Georgios
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Reu, Pedro
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Hamedi, Mahiar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Paper‐Based Bacterial Lysis Enables Sample‐to‐Answer Home‐based DNATestingManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 41.
    Chondrogiannis, Georgios
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Toldrà Filella, Anna
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Hanze, Martin
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Paper‐based RNase digestion towards viral nucleic acid self‐testsManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 42.
    Ciftci, Göksu Cinar
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Larsson, Per A.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Riazanova, Anastasiia
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Øvrebø, H.H.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Berglund, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Tailoring of rheological properties and structural polydispersity effects in microfibrillated cellulose suspensions2020Ingår i: Cellulose, ISSN 0969-0239, E-ISSN 1572-882X, Vol. 27, nr 16, s. 9227-9241Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Abstract: Industrial production of low-charge microfibrillated cellulose (MFC) typically results in wide fibril size distributions. This polydispersity influences viscosity, overall colloidal stability, and rheological properties of MFC suspensions and gels in aqueous systems. In this work, a systematic rheological analysis is performed for industrially prepared MFC and fractions of different size distributions. Gel formation and flow characteristics (e.g., shear-thinning) of each fraction are examined under neutral and acidic conditions and compared with the unfractionated MFC suspension. The effects of size, aspect ratio, and surface charge on the rheology of semi-dilute MFC suspensions are discussed. The results demonstrate that particle size and aspect ratio distribution control the viscoelasticity and shear-thinning properties of MFC suspensions. An increased fraction of small diameter nanofibrils, by ex situ addition of the fine particles with high aspect ratio or removal of the coarsest particles (with lower aspect ratio) by fractionation, significantly enhances the storage modulus and the yield stress of the complex mixture, compared to the properties of the coarser fractions. New insights are also reported on the tailoring of the rheology of highly polydisperse fibrillar mixtures, where the rheological contributions of each fraction are discussed. Graphic abstract: [Figure not available: see fulltext.].

  • 43.
    Colson, Jerome
    et al.
    Univ Nat Resources & Life Sci Vienna, Dept Mat Sci & Proc Engn, Inst Wood Technol & Renewable Mat, Konrad Lorenz Str 24, A-3430 Tulin, Austria..
    Pettersson, Torbjörn
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Asaadi, Shirin
    Aalto Univ, Sch Chem Engn, Dept Bioprod & Biosyst, Vuorimiehentie 1, Espoo 02150, Finland..
    Sixta, Herbert
    Aalto Univ, Sch Chem Engn, Dept Bioprod & Biosyst, Vuorimiehentie 1, Espoo 02150, Finland..
    Nypelo, Tiina
    Chalmers Univ Technol, Dept Chem & Chem Technol, Kemigarden 4, S-41296 Gothenburg, Sweden..
    Mautner, Andreas
    Univ Vienna, Fac Chem, Inst Mat Chem & Res, Wahringer Str 42, A-1090 Vienna, Austria..
    Konnerth, Johannes
    Univ Nat Resources & Life Sci Vienna, Dept Mat Sci & Proc Engn, Inst Wood Technol & Renewable Mat, Konrad Lorenz Str 24, A-3430 Tulin, Austria..
    Adhesion properties of regenerated lignocellulosic fibres towards poly (lactic acid) microspheres assessed by colloidal probe technique2018Ingår i: Journal of Colloid and Interface Science, ISSN 0021-9797, E-ISSN 1095-7103, Vol. 532, s. 819-829Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In the field of polymer reinforcement, it is important to understand the interactions involved between the polymer matrix and the reinforcing component. This paper is a contribution to the fundamental understanding of the adhesion mechanisms involved in natural fibre reinforced composites. We report on the use of the colloidal probe technique for the assessment of the adhesion behaviour between poly(lactic acid) microspheres and embedded cross-sections of regenerated lignocellulosic fibres. These fibres consisted of tailored mixtures of cellulose, lignin and xylan, the amount of which was determined beforehand. The influence of the chemical composition of the fibres on the adhesion behaviour was studied in ambient air and in dry atmosphere. In ambient air, capillary forces resulted in larger adhesion between the sphere and the fibres. Changing the ambient medium to a dry nitrogen atmosphere allowed reducing the capillary forces, leading to a drop in the adhesion forces. Differences between fibres of distinct chemical compositions could be measured only on freshly cut surfaces. Moreover, the surface energy of the fibres was assessed by inverse gas chromatography. Compared to fibres containing solely cellulose, the presence of lignin and/or hemicellulose led to higher adhesion and lower surface energy, suggesting that these chemicals could serve as natural coupling agents between hydrophobic and hydrophilic components.

  • 44.
    Cortes Ruiz, Maria F.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Tailoring and Characterization of Polymer-linked Fibrillar Structures2024Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Utvecklingen av hållbara och förnyelsebara material är avgörande i dagens samhälle. Eftersom cellulosa ifrån växtfibrer är den mest förekommande biopolymeren på jorden är den ett utmärkt alternativ för användning i avancerade och innovativa materiallösningar. Det innebär dock en enorm utmaning att konkurrera med de imponerande materialegenskaperna och låga tillverkningskostnaderna hos fossilbaserade plaster. För att utnyttja den inneboende potentialen hos cellulosafibrerna och utveckla deras egenskapsrymd för användning i vidare tillämpningar är det helt nödvändigt att modifiera cellulosans materialegenskaper för att passa till specifika slutanvändningar. Det är därför nödvändigt att ingående studera hur olika modifieringstekniker kan användas för att skräddarsy fysikaliska och kemiska egenskaper hos cellulosan på olika strukturella nivåer i de delignifierade fibrerna.  

    Arbetet i denna avhandling har fokuserats på att klarlägga struktur-egenskapsförhållandena för cellulosa-rika fibrilstrukturer. Initialt användes fibrillära hydrogelnätverk som modell för den delignifierade våtfibreväggen. Till att börja med utvecklades ett matematiskt ramverk för att beskriva det typiska svällningsbeteendet och de mekaniska egenskaperna hos de anisotropa fibrillstrukturerna med avseende på fibrillernas längs/tvärs förhållande, ytkemi och elektrolytkoncentration i systemet.  Efter detta modifierades fibrillerna på ett sådant sätt att de erhöll en god kolloidal stabilitet samtidigt som de försågs med en vinyl-funktionalitet som innebar att de kunde användas i friradikalpolymerisation med olika typer av monomerer och telecheliska oligomerer. Via denna typ av radikalpolymerisation var det möjligt att skapa fibrillnätverk med flexibla polymerkopplingar som resulterade i skräddarsydda mekaniska och kemiska egenskaper. Genom att kontrollera tvärbindningarnas molekylvikt, lösningens jonstyrka och fibrillernas längs/tvärs förhållande kunde nätverkets mekaniska egenskaper kontrolleras så att de antingen blev mer töjbara eller styva. 

    Med hjälp av en innovativ och mer hållbar modifieringsteknik visade det sig vidare möjligt att samtidigt skapa hög laddning och att introducera en vinylfunktionalitet hos cellulosa-rika fibrer. Genom att använda de tidigare erfarenheterna ifrån de modifierade fibrillnätverken visade det sig möjligt att utveckla en polymerisationsmetod i närvaro av de funktionaliserade fibrer där polymerisation initierades både inuti och omkring de modifierade fibrerna. Polymererna ympades ifrån den modifierade fibreväggen både inuti och omkring fibrerna, följt av radikaltvärbindning för att skapa helt nya typer av starka, fibrebaserade hydrogelstrukturer. Beroende på den slutliga tillämpningen, av denna nya typ av fiberförstärkta hydrogeler, är det enkelt att använda metoden för att inkludera andra molekyler och funktionaliteter till fibrerna för att skräddarsy gelegenskaperna.

  • 45.
    Cortes Ruiz, Maria F.
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Garemark, Jonas
    Wood Materials Science, Institute for Building Materials, ETH Zurich, Zurich, Switzerland.
    Ritter, Maximilian
    Wood Materials Science, Institute for Building Materials, ETH Zurich, Zurich, Switzerland.
    Brusentsev, Yury
    Laboratory of Molecular Science and Engineering, Åbo Akademi, Åbo, Finland.
    Larsson, Per Tomas
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center. Research Institutes of Sweden RISE, Stockholm, Sweden.
    Olsen, Peter
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Biokompositer. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Structure-properties relationships of defined CNF single-networks crosslinked by telechelic PEGs2024Ingår i: Carbohydrate Polymers, ISSN 0144-8617, E-ISSN 1879-1344, Vol. 339, artikel-id 122245Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The high structural anisotropy and colloidal stability of cellulose nanofibrils' enable the creation of self-standing fibrillar hydrogel networks at very low solid contents. Adding methacrylate moieties on the surface of TEMPO oxidized CNFs allows the formation of more robust covalently crosslinked networks by free radical polymerization of acrylic monomers, exploiting the mechanical properties of these networks more efficiently. This technique yields strong and elastic networks but with an undefined network structure. In this work, we use acrylate-capped telechelic polymers derived from the step-growth polymerization of PEG diacrylate and dithiothreitol to crosslink methacrylated TEMPO-oxidized cellulose nanofibrils (MATO CNF). This combination resulted in flexible and strong hydrogels, as observed through rheological studies, compression and tensile loading. The structure and mechanical properties of these hydrogel networks were found to depend on the dimensions of the CNFs and polymer crosslinkers. The structure of the networks and the role of individual components were evaluated with SAXS (Small-Angle X-ray Scattering) and photo-rheology. A thorough understanding of hybrid CNF/polymer networks and how to best exploit the capacity of these networks enable further advancement of cellulose-based materials for applications in packaging, soft robotics, and biomedical engineering.

  • 46.
    Cortes Ruiz, Maria F.
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Garemark, Jonas
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Biokompositer.
    Ritter, Maximilian
    Brusentsev, Yury
    Larsson, Per Tomas
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Olsén, Peter
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Biokompositer.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Structure-Properties Relationships of Defined CNF Single-Networks Crosslinked by Telechelic PEGsManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 47.
    Cortes Ruiz, Maria F.
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Martin, Judith
    Marcos Celada, Lukas
    Olsén, Peter
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Biokompositer.
    Wågberg, Lars
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Dual-functionalized Cellulosic Pulp Fibres for Sustainable Fibre Reinforced Hydrogel CompositesManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 48.
    Cui, Yuxiao
    et al.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Polymera material.
    Subramaniyam, Chandrasekar M.
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Li, Lengwan
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Han, Tong
    KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Materialvetenskap.
    Kang, Mina
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Li, Jian
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Zhao, Luyao
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Wei, Xin-Feng
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Svagan, Anna Justina
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi.
    Hamedi, Mahiar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Hierarchical soot nanoparticle self-assemblies for enhanced performance as sodium-ion battery anodes2022Ingår i: Journal of Materials Chemistry A, ISSN 2050-7488, E-ISSN 2050-7496, Vol. 10, nr 16, s. 9059-9066Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The drawbacks of amorphous hard carbon are its low conductivity and structural instability, due to its large volume change and the occurrence of side reactions with the electrolyte during cycling. Here, we propose a simple and rapid method to address these disadvantages; we used an emulsion solvent-evaporation method to create hierarchically structured microparticles of hard carbon nanoparticles, derived from soot, and multi-walled-carbon-nanotubes at a very low threshold of 2.8 wt%. These shrub-ball like microparticles have well-defined void spaces between different nanostructures of carbon, leading to an increased surface area, lower charge-resistance and side reactions, and higher electronic conductivity for Na+ insertion and de-insertion. They can be slurry cast to assemble Na+ anodes, exhibiting an initial discharge capacity of 713.3 mA h g(-1) and showing long-term stability with 120.8 mA h g(-1) at 500 mA g(-1) after 500 cycles, thus outperforming neat hard carbon nanoparticles by an order of magnitude. Our work shows that hierarchical self-assembly is attractive for increasing the performance of microparticles used for battery production.

  • 49. Darabi, Sozan
    et al.
    Hummel, Michael
    Rantasalo, Sami
    Rissanen, Marja
    Öberg Månsson, Ingrid
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Hilke, Haike
    Byungil, Hwang
    Skrifvars, Mikael
    Hamedi, Mahiar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Sixta, Herbert
    Lund, Anja
    Müller, Christian
    Green Conducting Cellulose Yarns for Machine Sewn Electronic TextilesManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 50.
    Darabi, Sozan
    et al.
    Chalmers Univ Technol, Dept Chem & Chem Engn, S-41296 Gothenburg, Sweden.;Chalmers Univ Technol, Wallenberg Wood Sci Ctr, S-41296 Gothenburg, Sweden..
    Hummel, Michael
    Aalto Univ, Dept Bioprod & Biosyst, Espoo 02150, Finland..
    Rantasalo, Sami
    Aalto Univ, Dept Bioprod & Biosyst, Espoo 02150, Finland..
    Rissanen, Marja
    Aalto Univ, Dept Bioprod & Biosyst, Espoo 02150, Finland..
    Öberg Månsson, Ingrid
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi.
    Hilke, Haike
    Univ Borås, Fac Text Engn & Business, S-50190 Borås, Sweden..
    Hwang, Byungil
    Chung Ang Univ, Sch Integrat Engn, Seoul 06974, South Korea..
    Skrifvars, Mikael
    Univ Borås, Fac Text Engn & Business, S-50190 Borås, Sweden..
    Hamedi, Mahiar
    KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Fiber- och polymerteknologi, Fiberteknologi. KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Centra, Wallenberg Wood Science Center.
    Sixta, Herbert
    Aalto Univ, Dept Bioprod & Biosyst, Espoo 02150, Finland..
    Lund, Anja
    Chalmers Univ Technol, Dept Chem & Chem Engn, S-41296 Gothenburg, Sweden..
    Muller, Christian
    Chalmers Univ Technol, Dept Chem & Chem Engn, S-41296 Gothenburg, Sweden.;Chalmers Univ Technol, Wallenberg Wood Sci Ctr, S-41296 Gothenburg, Sweden..
    Green Conducting Cellulose Yarns for Machine-Sewn Electronic Textiles2020Ingår i: ACS Applied Materials and Interfaces, ISSN 1944-8244, E-ISSN 1944-8252, Vol. 12, nr 50, s. 56403-56412Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The emergence of "green" electronics is a response to the pressing global situation where conventional electronics contribute to resource depletion and a global build-up of waste. For wearable applications, green electronic textile (e-textile) materials present an opportunity to unobtrusively incorporate sensing, energy harvesting, and other functionality into the clothes we wear. Here, we demonstrate electrically conducting wood-based yarns produced by a roll-to-roll coating process with an ink based on the biocompatible polymer:polyelectrolyte complex poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS). The developed e-textile yarns display a, for cellulose yarns, record-high bulk conductivity of 36 Scm(-)(1), which could be further increased to 181 Scm(-)(1) by adding silver nanowires. The PEDOT:PSS-coated yarn could be machine washed at least five times without loss in conductivity. We demonstrate the electrochemical functionality of the yarn through incorporation into organic electrochemical transistors (OECTs). Moreover, by using a household sewing machine, we have manufactured an out-of-plane thermoelectric textile device, which can produce 0.2 mu W at a temperature gradient of 37 K.

12345 1 - 50 av 219
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf