EN
Kategoria guztiak
EN

Berriak

Nanozelulosa material funtzionalen eta horien aplikazioen ikerketak

Ordua:2021-08-16 hits:

Nanozelulosa da lurreko biomasa baliabiderik ugariena. Erraz degradatzearen abantailak ditu, berriztagarria, ez-toxikoa eta merkea eta eskuratzeko erraza. Baliabide petrokimiko tradizionalak ordezkatu eta balio erantsi handiko hainbat material funtzional aurreratu ekoizteko erabiliko dela espero da. Nanozelulosa prestatzeko metodoen eta iturrien arabera, nanozelulosak hiru kategoriatan bana daitezke: zelulosa nanokristalinoa (CNCa), zelulosa nanofibra (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 zientzian garrantzi handia du. CNC nano moduko bat da - eskala kristal fotoniko material kirala. CNCaren kristal likido nematikoen fase egitura kirala ezin da propietate mekaniko handiko eta propietate optiko bereziak dituzten mintz material funtzionalak prestatzeko bakarrik erabili., baina, era berean, nanopartikulak egitura kirala duten material funtzionalak osatzeko nanopartikulak eragiteko txantiloi bigun gisa erabil daiteke. Hori dela, katalisi kirala, metamaterial kiralak, polarizazioaren enkriptatzeak eta biosentsibilizazioak aplikazio garrantzitsuak dituzte.








Irudia 2. Nanozelulosa material funtzionalen aplikazioak fotonika kiralean






Software kontrolatzaileentzako nanozelulosa material funtzionalak


Azken urteotan, polimero sintetikoetatik eratorritako hainbat material bigunetan oinarrituta, esate baterako, hidrogel tipikoak, kristal likidoen elastomeroak eta forma memoria polimeroak, zientzialariek ingeniari biomimetiko adimendun ugari diseinatu dituzte, organismoen gidatze portaera imitatzeko edo are gehiago gainditzeko. Hala, polimeroan oinarritutako material tradizional horiek prozesu konplexuen bidez sintetizatu ohi dira, garestiak eta zailak dira degradatzeko edo birziklatzeko, horrek ingurumenari zama jakin bat jar diezaioke. Nabarmentzekoa da nanozelulosan oinarritutako software biomimetikoen eragingailuek gero eta arreta gehiago erakarri dutela malgutasun mekaniko handiagatik., gaitasun higroskopiko handia, jasangarria edo ekologikoa, berrerabilgarriak edo biodegradagarriak, eta biokonpatibilitatea.








Irudia 3. Nanozelulosan oinarritutako material funtzionalak softwarea kontrolatzeko eremuan aplikatzea






Nanozelulosa material funtzionalak energia metatzeko


Bere azalera espezifiko handia dela eta, malgutasun mekaniko bikaina, egonkortasun kimiko ona eta ingurumenarekiko errespetua, baita zuntzen arteko tartekatzea ere, nanozelulosa ioi eta elektroien garraioa errazten duen egitura porotsua osatzeko erraza da. Zuntzaren gainazalean talde hidrofilo funtzionalak, hala nola hidroxilo eta karboxilo taldeak daude, eta hidratazio gaitasun ona du disoluzio elektrolitikoan, horrek eragiten du eratorritako material funtzionalek energia biltegiratzeko eremuan aplikazio zabal bat izatea. Nanozelulosan oinarritutako material funtzionalak ezin dira energia biltegiratzeko gailuetan osagai gisa bakarrik erabili, esaterako, mintzak, elektrolitoak, itsasgarriak eta garraiatzaileak. Aldi berean, tenperatura altuko karbonizazioa, in situ polimerizazio kimikoa eta deposizio elektrokimikoa material elektroaktiboak konposatzeko erabil daitezke nanoegitura finak eta propietate elektrokimiko bikainak lortzeko..








Irudia 4. Nanozelulosoetan oinarritutako material funtzionalak energia biltegiratzeko eremuan aplikatzea





Nanozelulosa material funtzionalak aplikazio biomedikoetarako


Egoera lehorrean, nanozelulosaren propietate mekanikoak giza hezurren parekoak dira, heze egoeran, nanozelulosaren propietate fisikokimikoak zelulaz kanpoko matrizearen antzekoak dira. Aldi berean, propietate fisiko eta kimiko bikainez gain, nanozelulosek bateragarritasun handia dute beste polimeroekin edo material funtzionalekin, nanozelulosetan oinarritutako material funtzionalek balio praktiko ona eta esparru biomedikoan aplikatzeko aukera zabalak izatea eragiten du.








Irudia 5. Nanozelulosoetan oinarritutako material funtzionalen aplikazioak arlo biomedikoan

 


(Iturria: Mugak Polimeroen Zientzian)