EN
bütün kateqoriyalar
EN

xəbər

Nanosellüloz funksional materialların tədqiqi və onların tətbiqi

vaxt:2021-08-30 Oxunub:

Nanosellüloz yer üzündə ən zəngin biokütlə mənbəyidir. Asan aşınmanın üstünlüklərinə malikdir, yenilənə bilən, toksik olmayan, ucuz və əldə etmək asandır, və ənənəvi neft -kimya qaynaqlarını əvəz edəcəyi və yüksək əlavə dəyərə malik müxtəlif qabaqcıl funksional materialların istehsalında istifadə ediləcəyi gözlənilir. Hazırlanma üsuluna və nanosellülozun mənbəyinə görə, nanosellüloz üç kateqoriyaya bölünə bilər: nanokristal selüloz (CNC), selüloz nanosellüloz (CNF) və bakterial selüloz (BC).




Şəkil 1. Mənbələr, nanosellülozun mikro quruluşu və potensial tətbiqləri



Şiral fotonik üçün nanosellüloz funksional materiallar
Şirallıq təbiətdə hər yerdədir və həyat elmində və material elmində mühüm rol oynayır. CNC nanometrli şiral fotonik kristal materialdır. CNC -nin şiral nematik maye kristal faz quruluşu yalnız yüksək mexaniki xüsusiyyətlərə və xüsusi optik xüsusiyyətlərə malik funksional film materiallarının hazırlanmasında istifadə edilə bilməz., eyni zamanda nanohissəcikləri şiral quruluşlu funksional materialların əmələ gəlməsinə təhrik etmək üçün bir növ xam yumşaq şablon kimi istifadə olunur. Buna görə də, şiral kataliz, şiral metamateriallar, polarizasiya şifrələməsi və biosensing əhəmiyyətli tətbiq dəyərinə malikdir.



Şəkil 2. Şiral fotonikada nanosellüloz funksional materialların tətbiqi



Proqram sürücüləri üçün nanosellüloz funksional materiallar
Son illərdə, Elm adamları, müxtəlif sintetik polimerlərdən əldə edilən yumşaq materiallara əsaslanan müxtəlif biomimetik ağıllı aktuatorlar hazırladılar., tipik hidrojellər kimi, maye kristal elastomerlər və şəkil yaddaşlı polimerlər, canlı orqanizmlərin sürücülük davranışını təqlid etmək və ya hətta aşmaq. lakin, Bu ənənəvi polimer əsaslı materiallar ümumiyyətlə mürəkkəb proseslərlə sintez olunur, baha başa gəlir və geri çevrilməsi çətindir, ətraf mühitə müəyyən yük yükləyə bilər. Nanosellüloza əsaslanan biomimetik proqram sürücülərinin üstün mexaniki elastikliyi sayəsində getdikcə daha çox diqqəti cəlb etdiyini qeyd etmək lazımdır., yüksək nəm udma qabiliyyəti, davamlılıq və ya ekoloji dostluq, təkrar istifadə edilə bilən və ya bioloji olaraq parçalana bilən və bio uyğunluq.



ŞƏKİL. 3. Nanosellüloza əsaslanan funksional materialların proqram sürücüsü sahəsində tətbiqi



Enerji saxlama üçün nanosellüloz funksional materiallar
Nanosellülozun böyük bir spesifik səthi var, əla mexaniki elastiklik, yaxşı kimyəvi stabillik və ətraf mühitə uyğunluq, və liflər bir -biri ilə kəsişir. İon və elektron daşınması üçün məsaməli bir quruluş yaratmaq asandır. Lifin səthinə hidroksil qrupu və karboksil qrupu kimi hidrofilik funksional qruplar yapışdırılır, elektrolit məhlulunda yaxşı nəm tutma qabiliyyətinə malikdir, əldə edilən funksional materialların enerji saxlama sahəsində geniş tətbiq perspektivinə malik olması. Nanosellüloza əsaslanan funksional materiallar yalnız enerji saxlama cihazlarının müxtəlif komponentləri kimi istifadə edilə bilməz, diafraqma kimi, elektrolit, yapışqan və daşıyıcı. Eyni vaxtda, yüksək temperaturda karbonlaşma, In situ kimyəvi polimerləşmə və elektrokimyəvi çökmə strategiyaları, daha yaxşı nanoyarpaqlar və əla elektrokimyəvi xüsusiyyətlər əldə etmək üçün elektroaktiv materiallar ilə birləşmək üçün istifadə edilə bilər..



Şəkil 4. Nanosellüloza əsaslanan funksional materialların enerji saxlama sahəsində tətbiqi



Biyomedikal tətbiqlər üçün nanosellüloz funksional materiallar
Quru vəziyyətdə, nanosellülozun mexaniki xüsusiyyətləri insan sümüyü ilə müqayisə olunur, yaş vəziyyətdə olarkən, nanosellülozun fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri hüceyrə xaricindəki matrisə bənzəyir. bu anda, əla fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərə əlavə olaraq, nanosellüloz digər polimerlər və ya funksional materiallar ilə yüksək uyğunluğa malikdir, nanoselüloz funksional materialların yaxşı praktik dəyərə və biotibbi sahədə geniş tətbiq perspektivlərinə malik olmasını təmin edir.



Şəkil 5. Nanosellüloza əsaslanan funksional materialların biotibbi sahədə tətbiqi

 


(mənbə: Polimer Elmində Sərhədlər)