Hoppa till huvudinnehåll
RISE logo

Digital cellulosa

Digital cellulosa är ett samlingsnamn för cellulosa med inbyggd funktionalitet. Visste du att papper kan vara ett batteri?

Nanofibrillated Cellose with conducting polymers
Foto: Robert Brooke

Digital cellulosa är cellulosa som kombinerats med elektroaktiva material för att skapa funktionalitet och kan kommunicera i en digital värld men som ändå är ett hållbart och miljövänligt material. Användningsområden kan vara aktiva förpackningar som kan känna av och anpassa sig till sin omgivning eller storskaliga rullar av papper som kan lagra energi.

Tänk om förpackningen kunde berätta när den är utsatt varit utsatt för fukt? Eller om vi kan minska matsvinn? Kanske kan vi skapa produkter eller tillverka textil med cellulosa som bas?


Power paper - paper with electric charge
Power paper - with four world records - holds electric charge

Power Paper - Genom att kombinera cellulosa eller nanocellulosa med ledande polymerer har vi skapat ett svart papper med enastående egenskaper. Pappret är gummiliknande och kan tillverkas i stor skala med låga insatskostnader, och innehar fyra världsrekord vilket ger det förutsättningar att agera som batteri eller superkapacitans. Se gärna artikeln på LiUs hemsida:

  • Högsta laddning och kapacitans i organisk elektronik, 1 C och 2 F (Coulomb och Farad).
  • Högsta uppmätta ström i en organisk ledare, 1 A (Ampere). 
  • Högsta förmåga att samtidigt leda såväl joner som elektroner. 
  • Högsta transkonduktans i en transistor (förändring av strömstyrkan beroende på den elektriska spänningen, mäts i Siemens, S)

Publikationen skedde i Advanced Science år 2015 med forskare från LiU och RISE: An Organic Mixed Ion-Electron Conductor for Power Electronics


Supercapacitors from cellulose
Foto: Björn Norberg
Printed batteries or supercapacitors based on cellulose derivatives, all organic

Supercappar, eller kapacitanser med speciella egenskaper, kan laddas upp och därefter laddas ur väldigt snabbt. På Printed Electronics Arena i Norrköping har vi skapat mindre serier av supercappar baserade på landvinningarna inom Power Paper och i flera projekt visat möjligheter till uppskalning och producerbarhet.


Functionalised paper with sensors
Foto: Thor Balkhed, LiU

Optoelektroniskt papper som modifierats med zinkoxid är ett annat intressant område - papper med inbyggd funktionalitet. Pappret går att skapa i stor skala och vi har producerat ett ton för att testa processen! Med tryckteknik kan pappret modifieras till att innehålla sensorik. Ett exempel är uv-sensorer och i framtiden kanske vi kan använda konceptet för att rena vatten med fotokatalys. Nyfiken? Kontakta oss!


Wood and cellulose research
Wood, pulp and paper are core industries in the Nordics. Making cellulose electroactive, digital cellulose, is a novel research field.

Inom RISE och Sverige sker stora satsningar på cellulosaforskning då cellulosa finns naturligt som en fundamental byggsten i träd och andra växter. Det är världens vanligaste polymer. RISE har exempelvis nyligen utvecklat världens starkaste biomaterial av nanocellulosa och ett nytt kompetenscenter har skapats tillsammans med svensk industri, med fokus på digital cellulosa.


Mer information

Genom att använda naturligt förekommande material skapar vi morgondagens elektronik och jonbaserade smarta system. Vi kombinerar materialforskning, elektronikdesign, industri- och förpackningskunnande med ett tvärvetenskapligt förhållningssätt.

  • The Digital Cellulose Center (DCC), för forskning i världsklass tillsammans med ett svenskt industrikonsortium. 
  • Ligna Energy är ett nybildat spinoff från Innovationsklustret inom tryckt elektronik i Norrköping där RISE och LiU samverkar.
  • Treesearch 
  • Wallenberg Wood Science Center