EN
Kategoria guztiak
EN

Berriak

Nanozelulosa material funtzionalen eta horien aplikazioen ikerketak

Ordua:2021-08-30 hits:

Nanozelulosa lurreko biomasa baliabiderik ugariena da. Erraz degradatzearen abantailak ditu, berriztagarria, ez-toxikoa, merkea eta eskuratzeko erraza, eta espero da baliabide petrokimiko tradizionalak ordezkatuko dituela eta balio erantsi handiko hainbat material funtzional aurreratu ekoizteko erabiliko dela. Nanozelulosa prestatzeko metodoaren eta iturriaren arabera, nanozelulosa hiru kategoriatan bana daiteke: zelulosa nanokristalinoa (CNCa), zelulosa nanozelulosa (CNF) eta bakterio zelulosa (K. a).




Irudia 1. Iturriak, mikroegitura eta nanozelulosaren balizko aplikazioak



Fotonika kirala lortzeko nanozelulosa material funtzionalak
Chiralitateak nonahiko izaera du eta bizitzako zientzietan eta materialen zientzietan garrantzi handia du. CNC kristal fotoniko material nanometriko kirala da. CNCaren kristal likidoaren fase nematikoen egitura kirala ezin da propietate mekaniko handiko eta propietate optiko bereziak dituzten film material funtzionalak prestatzeko bakarrik erabili., baina, era berean, nanopartikulek egitura kirala duten material funtzionalak osatzeko nanopartikulak eragiteko txantiloi bigun gordin gisa erabil daiteke. Hori dela, katalisi kirala, metamaterial kiralak, polarizazioaren enkriptatzeak eta biosentsibilizazioak aplikazioen balio garrantzitsua dute.



Irudia 2. Nanozelulosa material funtzionalen aplikazioa fotonika kiralean



Software kontrolatzaileentzako nanozelulosa material funtzionalak
Azken urteotan, zientzialariek hainbat polimero sintetikoetatik eratorritako material bigunean oinarritutako hainbat eragingailu adimentsu biomimetiko diseinatu dituzte, esate baterako, hidrogel tipikoak, kristal likidoen elastomeroak eta forma memoria polimeroak, organismo bizien gidatze portaera imitatzea edo baita gainditzea ere. Hala, polimeroan oinarritutako material tradizional horiek prozesu konplexuen bidez sintetizatu ohi dira, garestiak eta zailak dira degradatzeko edo birziklatzeko, horrek ingurumenean zama jakin bat jar dezake. Nabarmentzekoa da nanozelulosan oinarritutako software biomimetikoen kontrolatzaileek gero eta arreta gehiago erakarri dutela malgutasun mekaniko handiagatik., hezetasuna xurgatzeko ahalmen handia, iraunkortasuna edo ekologikotasuna, berrerabilgarriak edo biodegradagarriak eta biobateragarritasuna.



IRUDIA. 3. Nanozelulosan oinarritutako material funtzionalak softwarea kontrolatzeko eremuan aplikatzea



Nanozelulosa material funtzionalak energia metatzeko
Nanozelulosak azalera espezifiko handia du, malgutasun mekaniko bikaina, egonkortasun kimiko ona eta ingurumenarekiko errespetua, eta zuntzak elkarren artean nahasten dira. Ioi eta elektroien garraiorako egitura porotsua osatzea erraza da. Zuntzaren gainazalean talde hidrofilo funtzionalak, hala nola hidroxilo taldea eta karboxilo taldea erantsita daude, hezetasuna atxikitzeko gaitasun ona duena elektrolito disoluzioan, eratorritako material funtzionalek energia biltegiratzeko eremuan aplikazio aukera zabala izan dezaten. Nanozelulosan oinarritutako material funtzionalak ezin dira energia biltegiratzeko gailuen hainbat osagai gisa bakarrik erabili, esaterako, diafragma, elektrolitoa, itsasgarria eta garraiatzailea. Aldi berean, tenperatura altuko karbonizazioa, in situ polimerizazio kimikoa eta deposizio elektrokimikoa egiteko estrategiak erabil daitezke material elektroaktiboekin konposatzeko nanoegitura finak eta propietate elektrokimiko bikainak lortzeko..



Irudia 4. Nanozelulosan oinarritutako material funtzionalak energia biltegiratzeko eremuan aplikatzea



Nanozelulosa material funtzionalak aplikazio biomedikoetarako
Egoera lehorrean, nanozelulosaren propietate mekanikoak giza hezurraren parekoak dira, heze egoeran, nanozelulosaren propietate fisiko eta kimikoak zelulaz kanpoko matrizearen antzekoak dira. Bitartean, propietate fisiko eta kimiko bikainez gain, nanozelulosak bateragarritasun handia du beste polimeroekin edo material funtzionalekin, nanozelulosa material funtzionalek balio praktiko ona eta esparru biomedikoan aplikazio-aukera zabalak izatea eragiten du.



Irudia 5. Nanozelulosan oinarritutako material funtzionalak biomedikuntzan aplikatzea

 


(Iturria: Mugak Polimeroen Zientzian)