Nanoseluloz li ser rûyê erdê çavkaniya biyomasê ya herî zêde ye. Feydeyên wê yên hilweşandina hêsan, nûvekirin, ne-jehrîn û erzan e û hêsan e ku meriv were bidestxistin. Tê payîn ku ew li şûna çavkaniyên petrokîmyayî yên kevneşopî bigire û ji bo hilberîna cûrbecûr materyalên fonksiyonel ên pêşkeftî yên bi nirxa lêzêdekirî ya bilind were bikar anîn. Li gorî awayên amadekirinê û çavkaniyên nanoselulozan, nanoseluloz dikare li sê kategoriyan were dabeş kirin: seluloz nanokristalline (CNC), selulose nanofiber (CNF) û seluloza bakterî (BC).

Wêne 1. Çavkanî, mîkroavahî û sepanên potansiyel ên nanocellulose

Materyalên fonksiyonel ên nanocellulose ji bo fotonîkên chiral

Kiralîtî di xwezayê de li her derê ye û di zanistiya jiyanê û zanistiya materyalê de rolek girîng dilîze. CNC celebek materyalê krîstala fotonîkî ya chiral nano-pîva ye. Struktura qonaxa krîstal a şil a nematîk a chiral ya CNC ne tenê dikare ji bo amadekirina materyalên membranê yên fonksiyonel ên bi taybetmendiyên mekanîkî yên bilind û taybetmendiyên optîkî yên taybetî ve were bikar anîn, lê di heman demê de dikare wekî şablonek nerm were bikar anîn da ku nanoparçeyan bihêle ku materyalên fonksiyonel bi strukturek chiral çêbike. Ji ber vê yekê, katalîzasyona chiral, metamaterialên chiral, şîfrekirina polarîzasyonê û biosensing serîlêdanên girîng hene.

Wêne 2. Serîlêdanên materyalên fonksiyonel ên nanocellulose di fotonîkên chiral de

Materyalên fonksiyonel ên nanocellulose ji bo ajokarên nermalavê

Di salên dawî de, li ser bingeha cûrbecûr materyalên nerm ên ku ji polîmerên sentetîk, wek hîdrogelên tîpîk, elastomerên krîstal ên şil û polîmerên bîranînê yên şikilî, li ser bingeha cûrbecûr cûrbecûr çalakvanên jîr ên biomimetîkî sêwirandine da ku tevgera ajotinê ya zîndeweran teqlîd bike an jî ji wê jî derbas bike. Lêbelê, van materyalên kevneşopî yên bingehîn ên polîmer bi gelemperî di nav pêvajoyên tevlihev de têne sentez kirin, biha û dijwar in ku werin hilweşandin an vezîvirandin, ku dibe ku barek diyar li ser jîngehê ferz bike. Hêjayî gotinê ye ku aktîvatorên nermalava biomimetîkî yên ku li ser nanoselulozê ne, ji ber nermbûna mekanîkî ya bilind, şiyana hîgroskopî ya bilind, domdar an ekolojîk-dostane, ji nû ve bi kar anîn an biyolojîk, û biyolojîkî ve her ku diçe balê dikişînin.

Wêne 3. Serîlêdana materyalên fonksiyonel ên bingeha nanocellulose di qada ajokera nermalavê de

Materyalên fonksiyonel ên nanocellulose ji bo hilanîna enerjiyê

Ji ber ku qada rûbera wê ya mezin, nermbûna mekanîkî ya hêja, aramiya kîmyewî ya baş û hevaltiya jîngehê, û her weha têkelbûna di navbera fiberan de, nanoseluloz hêsan e ku avahiyek porê çêbike ku veguheztina ion û elektron hêsan dike. Komên fonksiyonel ên hîdrofîlîk ên wekî komên hîdroksîl û karboksîl bi rûyê fîberê ve têne girêdan, û ew di çareseriya elektrolîtê de xwedan şiyanek şilkirinê ya baş e, ku dihêle ku materyalên fonksiyonel ên jêhatî di warê hilanîna enerjiyê de xwedî perspektîfek serîlêdana berfireh bin. Materyalên fonksiyonel ên bingehîn ên nanocellulose ne tenê dikarin wekî hêmanên di cîhazên hilanîna enerjiyê de, wek membran, elektrolît, adhesive û hilgiran werin bikar anîn. Di heman demê de, karbonîzasyona germahiya bilind, polîmerîzasyona kîmyewî ya li cîh û depokirina elektrokîmyayî dikare ji bo berhevkirina materyalên elektroaktîf were bikar anîn da ku nanostrukturên xweşiktir û taybetmendiyên elektrokîmyayî yên hêja bistînin.

Xiflteya 4. Di warê hilanîna enerjiyê de sepandina materyalên fonksiyonel ên nanocellulos-ê

Materyalên fonksiyonel ên nanocellulose ji bo sepanên biyolojîkî

Di rewşa hişk de, taybetmendiyên mekanîkî yên nanoselulozê bi yên hestiyên mirovan re têne berhev kirin, dema ku di rewşa şil de, taybetmendiyên fizîkî-kîmyayî yên nanoselulozê dişibin yên matrixa derveyî şaneyê. Di heman demê de, ji bilî taybetmendiyên fizîkî û kîmyewî yên hêja, nanoseluloz bi polîmer an materyalên fonksiyonel ên din re lihevhatinek bilind heye, ku ev dihêle ku materyalên fonksiyonel ên bingeha nanocelluloses di warê biyolojîkî de xwedî nirxek pratîkî ya baş û perspektîfên serîlêdana berfireh in.

Figure 5. Serîlêdanên materyalên fonksiyonel ên nanocellulos-ê di warê biyomedîkî de