Nanocellulose is de meast oerfloedichste biomassaboarne op 'e ierde. It hat de foardielen fan maklike degradaasje, duorsume, net-giftige, goedkeap en maklik te krijen, en wurdt ferwachte dat it tradisjonele petrochemyske boarnen sil ferfange en wurde brûkt om ferskate avansearre funksjonele materialen te produsearjen mei hege tafoege wearde. Neffens de tarieding metoade en boarne fan nanocellulose, nanocellulose kin wurde ferdield yn trije kategoryen: cellulose nanokristallijn (CNC), cellulose nanocellulose (CNF) en baktearjele cellulose (BC).

figuer 1. Boarnen, mikrostruktuer en potinsjele tapassingen fan nanocellulose

Funksjonele materialen fan nanocellulose foar chirale fotonika

Chiraliteit is oeral yn 'e natuer en spilet in wichtige rol yn libbenswittenskip en materiaalwittenskip. CNC is in nanometer chiral fotonysk kristalmateriaal. De chirale nematyske floeistofkristalfazestruktuer fan CNC kin net allinich brûkt wurde om funksjonele filmmaterialen te meitsjen mei hege meganyske eigenskippen en spesjale optyske eigenskippen, mar ek wurde brûkt as in soarte fan rau sêfte sjabloan om nanopartikels te stimulearjen om funksjonele materialen te foarmjen mei chirale struktuer. Dêrom hawwe chirale katalyse, chirale metamaterialen, polarisaasjefersifering en biosensing wichtige tapassingswearde.

Figure 2. Tapassing fan nanocellulose funksjonele materialen yn chiral photonics

Nanocellulose funksjonele materialen foar software drivers

n lêste jierren, wittenskippers hawwe ingeniously ûntwurpen in ferskaat oan biomimetic yntelliginte actuators basearre op sêft materiaal ôflaat fan ferskate syntetyske polymers, lykas typyske hydrogels, floeibere kristallen elastomers en foarm ûnthâld polymers, te imitearjen of sels oertreffe it driuwende gedrach fan libbene organismen. Dizze tradisjonele materialen op polymeerbasis wurde lykwols normaal synthesisearre troch komplekse prosessen, binne kostber en lestich te degradearjen of te recyclearjen, wat in bepaalde lêst op it miljeu kin pleatse. It is de muoite wurdich op te merken dat biomimetyske software-bestjoerders basearre op nanocellulose mear en mear oandacht hawwe lutsen troch har superieure meganyske fleksibiliteit, hege fochtopnamekapasiteit, duorsumens as ekofreonlikens, werbrûkber as biodegradabel en biokompatibiliteit.

Nanocellulose funksjonele materialen foar enerzjy opslach

FIG. 3. Tapassing fan nanocellulose basearre funksjonele materialen yn software driver fjild

Nanocellulose hat in grut spesifyk oerflak, poerbêste meganyske fleksibiliteit, goede gemyske stabiliteit en miljeufreonlikens, en de fezels binne mei-inoar interlaced. It is maklik om in poreuze struktuer te foarmjen foar ion- en elektroanentransport. Hydrophilic funksjonele groepen lykas hydroxyl groep en carboxyl groep wurde hechte oan it oerflak fan 'e glêstried, dat hat goede vocht retensjon fermogen yn electrolyte oplossing, wêrtroch't de ôflaat funksjonele materialen hawwe in breed tapassing perspektyf op it mêd fan enerzjy opslach. Funksjonele materialen op basis fan nanocellulose kinne net allinich brûkt wurde as ferskate komponinten fan apparaten foar enerzjyopslach, lykas diafragma, elektrolyt, adhesive en drager. Tagelyk kinne karbonisaasje op hege temperatuer, gemyske polymerisaasje yn situ en elektrogemyske ôfsettingstrategyen brûkt wurde om te komponearjen mei elektroaktive materialen om fynere nanostruktueren en treflike elektrogemyske eigenskippen te krijen.

figuer 4. Tapassing fan nanocellulose basearre funksjonele materialen yn enerzjy opslach fjild

Nanocellulose funksjonele materialen foar biomedyske tapassingen

n de droege steat binne de meganyske eigenskippen fan nanocellulose te fergelykjen mei minsklike bonken, wylst yn 'e wiete steat de fysike en gemyske eigenskippen fan nanocellulose fergelykber binne mei ekstrazellulêre matrix. Underwilens hat nanocellulose, neist poerbêste fysike en gemyske eigenskippen, hege kompatibiliteit mei oare polymers as funksjonele materialen, wat makket dat funksjonele materialen fan nanocellulose in goede praktyske wearde hawwe en brede tapassingsperspektiven yn it biomedyske fjild.

figuer 5. Tapassing fan nanocellulose basearre funksjonele materialen yn biomedysk fjild