CONTROLLED POROSITY STRUCTURAL MATERIAL WITH NANOCELLULOSE FIBERS

The present invention provides, inter alia, biocompatible porous structural materials made exclusively or almost exclusively from nanocellulose fibers (CNF), CNC, or bacterial cellulose, as well as processes for making and using provided compositions. Provided compositions may possess specifically tailored mechanical strength properties and have a design-controlled porosity that is homogeneous or graded, depending on the application. Provided compositions may be manufactured by the controlled dewatering of suspensions of CNF. In some embodiments, provided compositions may include a solids concentration of about 10% to about 95% by weight. Controlled water removal and pore homo- or heterogeneity may be accomplished by controlling capillary, hydrostatic and evaporative processes in the environment of a porous mold around the CNF slurry. A freeze drying or vacuum drying step may be used to complete the drying process, locking in the porous network structure resulting in a predetermined porosity (pore volume/total volume), and pore size distribution. La présente invention concerne, entre autres, des matériaux poreux biocompatibles de structure constitués exclusivement ou presque exclusivement de fibres de nanocellulose (CNF), de CNC ou de cellulose bactérienne, ainsi que des procédés de fabrication et d'utilisation des compositions de l'invention. Les compositions de l'invention peuvent posséder des propriétés de résistance mécanique particulièrement adaptées et présentent une porosité contrôlée par la conception qui est homogène ou graduelle, en fonction de l'application. Les compositions de l'invention peuvent être préparées par déshydratation contrôlée de suspensions de CNF. Dans certains modes de réalisation, les compositions de l'invention peuvent comprendre une concentration en solides d'environ 10 % à environ 95 % en poids. L'élimination contrôlée de l'eau et l'homogénéité ou hétérogénéité des pores peuvent être obtenues par le contrôle des processus capillaires, hydrostatiques et d'évaporation dans l'environnement d'un moule poreux autour de la suspension de CNF. Une étape de lyophilisation ou de séchage sous vide peut être utilisée pour achever le processus de séchage, en verrouillant la structure du réseau des pores pour conduire à une porosité prédéterminée (volume de pore/volume total), et la répartition des tailles des pores.