La celulosa es el polímero orgánico más abundante. La estructura molecular consiste en moléculas repetidas de β-D-glucopiranosa que están unidas covalentemente a través de enlaces β-1,4-glicosídicos, es decir, un acetal entre el grupo hidroxilo ecuatorial de C4 y el átomo de carbono C1. Cada segunda molécula de glucopiranosa se rota 180° en el plano, lo que da como resultado la típica cadena larga y lineal de celulosa. La celulosa se puede encontrar en la madera, el algodón y otras fibras vegetales, pero también en algunas bacterias y algas. Dependiendo del origen de la celulosa, las propiedades del material y la longitud de la cadena pueden variar. El grado de polimerización (DP) varía entre 300 y 1700 para la pulpa de madera y 800 y 10.000 para otras fibras vegetales y celulosa bacteriana, mientras que las fibras regeneradas tienen un DP de 250-500. La estructura de la celulosa sugiere directamente propiedades características como la hidrofilicidad (muchas Grupos OH), degradabilidad en condiciones ácidas (enlaces acetal) y alta funcionalidad química. Además, la posibilidad de construir una red extensa basada en enlaces de hidrógeno conduce a estructuras de fibra parcialmente cristalinas. Debido a estos dominios cristalinos, la celulosa es insoluble en agua y la mayoría de los disolventes orgánicos; sin embargo, las mezclas de dimetilacetamida y cloruro de litio o DMSO y fluoruro de tetrabutilamonio disuelven la celulosa. No obstante, los productos disponibles comercialmente se producen a granel o en estado hinchado. En ese caso, los pasos de activación como la ruptura de los enlaces de hidrógeno y el proceso de hinchamiento son muy importantes para lograr la funcionalización cuantitativa de los grupos hidroxilo. La celulosa se utiliza principalmente como cartón o papel; sin embargo, desde el trabajo pionero de Hyatt Manufacturing Company en 1870, donde se describió el primer polímero termoplástico, un material derivado de la nitrocelulosa y el alcanfor llamado celuloide, la celulosa apareció en muchas otras aplicaciones industriales. El celuloide todavía se aplica hoy, por ejemplo, en pelotas de tenis de mesa, en instrumentos musicales y como material cinematográfico en la industria de la fotografía y la música. El desarrollo del proceso de la viscosa (donde la celulosa se transforma en xantogenado de celulosa y luego, una solución del xantogenado se hila en hidróxido de sodio acuoso, dando lugar a fibras de viscosa) permitió la producción industrial de rayón (fibra de viscosa), que se aplica en textiles y celofán y es muy importante para el envasado de alimentos. En la actualidad, se aplican ésteres de celulosa en compuestos y laminados como aglutinantes y cargas debido a sus buenas propiedades mecánicas y ópticas. Además, se utilizan en membranas u otros medios de separación, por ejemplo, suministro de agua , procesamiento de alimentos y bebidas, e investigación en medicina o biociencias. Además, se pueden encontrar aplicaciones en filtros múltiples o superabsorbentes. Una nueva área de investigación emergente se centra en la síntesis de celulosa por cultivos bacterianos de laboratorio. Estos permiten el ajuste del peso molecular, la distribución del peso molecular y la estructura supramolecular, que determinan las propiedades de la celulosa. muy alto, con 2000 a 8000 unidades repetidas y valores de cristalinidad del 60 al 90%. La celulosa muestra una alta pureza y un contenido de agua extremadamente alto del 90% o más. Debido a la altísima cristalinidad de la celulosa bacteriana, estos materiales exhiben excelentes propiedades mecánicas.