Nannochloropsis sp., among other microalgae, has a great potential to produce cellulose microfibril (CMF) due to their microscopic structure, fast growth on a large scale, abundant cellulose, and high crystallinity of a fiber, etc. In this work, in order to measure the tensile strength of a single microalgal fiber by cavitation-induced scission, cavitation kinetics for CMF was studied via atomic force microscope and Matlab program, Fiberapp. As a result, lower scission rate of CMF than that of carbon nanotube is explained experimentally using a variation of persistence length depending on the fiber length and sonication time. Moreover, for a reasonable estimation of tensile strength, fibers were investigated based on the limited conditions of fiber length and persistence length while the tensile strength of Nannochloropsis oceanica CMF was identified to be around 5 GPa. The obtained value is highly comparable with the tensile strength of multiwalled carbon nanotube synthesized by chemical vapor deposition and is higher than that of CMFs from other species.
미세조류 중 하나인 나노클로롭시스 종은 미세한 구조, 빠른 성장, 풍부한 셀룰로오스, 섬유의 높은 결정도 등의 장점을 가지고 있어 셀룰로오스 미세섬유 생산에 큰 잠재력을 가지고 있다. 본 연구에서는 미세조류 유래 셀룰로오스 미세섬유의 인장 강도를 공동 현상에 의한 절단기법으로 측정하기 위해 셀룰로오스 미세섬유에서 일어나는 공동 역학을 원자력현미경과 매트랩 프로그램을 이용하여 연구하였다. 그 결과 셀룰로오스 미세섬유의 절단 속도가 기존 연구보다 느려지는 현상을 섬유 길이와 시간에 따라 변하는 지속 길이를 통해 실험적으로 증명하였다. 또한 합리적인 인장 강도 추정을 위해 특정 길이와 지속 길이 조건을 만족하는 섬유를 조사하였고, 나노클로롭시스 오세아니카 미세섬유의 인장 강도를 약 5 GPa로 추정하였다. 이 값은 화학기상증착법으로 합성된 다중벽나노튜브의 인장 강도와 비슷하고 다른 종에서 유래된 미세섬유의 인장 강도보다 크다.
