Nanocellulose ni rasilimali nyingi zaidi ya majani duniani. Ina faida za uharibifu rahisi, unaoweza kufanywa upya, usio na sumu na wa bei nafuu na rahisi kupata. Inatarajiwa kuchukua nafasi ya rasilimali za jadi za petrokemikali na kutumika kutengeneza nyenzo anuwai za hali ya juu zenye thamani ya juu. Kwa mujibu wa mbinu za maandalizi na vyanzo vya nanocelluloses, nanocelluloses inaweza kugawanywa katika makundi matatu: cellulose nanocrystalline (CNC), cellulose nanofiber (CNF) na selulosi ya bakteria (BC).

Kielelezo 1. Vyanzo, muundo mdogo na matumizi ya uwezekano wa nanocellulose

Nyenzo za kazi za nanocellulose kwa picha za chiral

Uungwana unapatikana kila mahali katika maumbile na una jukumu muhimu katika sayansi ya maisha na sayansi ya nyenzo. CNC ni aina ya nyenzo za fuwele za nano-scale za chiral photonic. Muundo wa awamu ya kioo kioevu cha nematiki cha CNC hauwezi tu kutumiwa kuandaa nyenzo za utando tendaji zenye sifa za juu za kimitambo na sifa maalum za macho, lakini pia inaweza kutumika kama kiolezo laini cha kushawishi nanoparticles kuunda nyenzo za utendaji zenye muundo wa sauti. Kwa hiyo, kichocheo cha chiral, metamaterials za chiral, usimbaji fiche wa ubaguzi na uchunguzi wa kibiolojia una matumizi muhimu.

Kielelezo 2. Maombi ya vifaa vya kazi vya nanocellulose katika picha za chiral

Nyenzo za kazi za Nanocellulose kwa madereva ya programu

Katika miaka ya hivi karibuni, kwa kuzingatia nyenzo mbalimbali laini zinazotokana na polima sintetiki, kama vile hidrojeni za kawaida, elastoma za kioo kioevu na polima za kumbukumbu za umbo, wanasayansi wamebuni kwa ujanja aina mbalimbali za viigizaji akili vya kibiomimetiki ili kuiga au hata kuzidi tabia ya kuendesha gari ya viumbe. Hata hivyo, nyenzo hizi za jadi za msingi wa polima mara nyingi huunganishwa kupitia michakato ngumu, ni ya gharama kubwa na vigumu kuharibu au kusaga, ambayo inaweza kuweka mzigo fulani kwa mazingira. Inafaa kukumbuka kuwa viimilisho vya programu za biomimetiki kulingana na nanocellulose vimevutia umakini zaidi na zaidi kwa sababu ya unyumbufu wa hali ya juu wa kimitambo, uwezo wa juu wa RISHAI, uendelevu au rafiki wa mazingira, unaoweza kutumika tena au kuharibika, na utangamano wa kibiolojia.

Kielelezo 3. Utumiaji wa nyenzo za msingi za nanocellulose katika uwanja wa dereva wa programu

Nyenzo za kazi za Nanocellulose kwa uhifadhi wa nishati

Kwa sababu ya eneo lake kubwa la uso maalum, kubadilika bora kwa mitambo, utulivu mzuri wa kemikali na urafiki wa mazingira, pamoja na kuingiliana kati ya nyuzi, nanocellulose ni rahisi kuunda muundo wa porous ambao unawezesha usafiri wa ion na elektroni. Vikundi vya utendaji vya haidrofili kama vile vikundi vya haidroksili na kaboksili vimeunganishwa kwenye uso wa nyuzinyuzi, na ina uwezo mzuri wa kunyonya katika myeyusho wa elektroliti, ambayo hufanya nyenzo za utendaji zinazotokana kuwa na matarajio mapana ya matumizi katika uwanja wa uhifadhi wa nishati. Nyenzo za utendakazi zenye msingi wa nanocellulose haziwezi kutumika tu kama vijenzi katika vifaa vya kuhifadhi nishati, kama vile utando, elektroliti, viambatisho na vibebaji. Wakati huo huo, uwekaji kaboni wa joto la juu, upolimishaji wa kemikali katika situ na utuaji wa elektrokemikali unaweza kutumika kuunganisha nyenzo za kielektroniki ili kupata miundo bora zaidi na sifa bora za kielektroniki.

Mchoro 4. Matumizi ya vifaa vya kazi vya msingi wa nanocellulos katika uwanja wa hifadhi ya nishati

Nyenzo za kazi za nanocellulose kwa matumizi ya matibabu

Katika hali kavu, mali ya mitambo ya nanocellulose inalinganishwa na yale ya mifupa ya binadamu, wakati katika hali ya mvua, mali ya physicochemical ya nanocellulose ni sawa na yale ya matrix ya ziada. Wakati huo huo, pamoja na mali bora za kimwili na kemikali, nanocelluloses zina utangamano wa juu na polima nyingine au vifaa vya kazi, ambayo hufanya vifaa vya kazi vya nanocelluloses kuwa na thamani nzuri ya vitendo na matarajio ya maombi pana katika uwanja wa biomedical.

Kielelezo 5. Maombi ya nyenzo za kazi za msingi wa nanocellulos katika uwanja wa biomedical