Nanocellulose គឺជាធនធានជីវម៉ាសដែលមានច្រើនបំផុតនៅលើផែនដី។ វាមានគុណសម្បត្តិនៃការរុះរើងាយស្រួល អាចកកើតឡើងវិញបាន មិនមានជាតិពុល តម្លៃថោក និងងាយស្រួលក្នុងការទទួលបាន ហើយត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងជំនួសធនធានគីមីឥន្ធនៈបែបប្រពៃណី និងត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីផលិតសម្ភារៈមុខងារកម្រិតខ្ពស់ផ្សេងៗជាមួយនឹងតម្លៃបន្ថែមខ្ពស់។ យោងតាមវិធីសាស្រ្តនៃការរៀបចំនិងប្រភពនៃ nanocellulose, nanocellulose អាចត្រូវបានបែងចែកជាបីប្រភេទ: cellulose nanocrystalline (CNC), cellulose nanocellulose (CNF) និង cellulose បាក់តេរី (BC) ។

រូបភាពទី 1. ប្រភព microstructure និងកម្មវិធីសក្តានុពលនៃ nanocellulose

សម្ភារៈមុខងារ Nanocellulose សម្រាប់ chiral photonics

Chirality មានគ្រប់ទីកន្លែងនៅក្នុងធម្មជាតិ ហើយដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រជីវិត និងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ។ CNC គឺជាសម្ភារៈគ្រីស្តាល់ chiral photonic ណាណូម៉ែត្រ។ រចនាសម្ព័ន្ធដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់រាវ chiral nematic របស់ CNC មិនត្រឹមតែអាចប្រើដើម្បីរៀបចំសម្ភារៈខ្សែភាពយន្តមុខងារដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចខ្ពស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកពិសេសប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងត្រូវបានគេប្រើជាប្រភេទនៃគំរូទន់ឆៅដើម្បីជំរុញភាគល្អិត nanoparticles ដើម្បីបង្កើតសម្ភារៈមុខងារជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធ chiral ។ ដូច្នេះ កាតាលីករ chiral, metamaterials chiral, polarization encryption និង biosensing មានតម្លៃកម្មវិធីសំខាន់។

រូបភាពទី 2. ការប្រើប្រាស់សម្ភារៈមុខងារ nanocellulose នៅក្នុង chiral photonics

សម្ភារៈមុខងារ Nanocellulose សម្រាប់កម្មវិធីបញ្ជាកម្មវិធី

ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរចនាយ៉ាងប៉ិនប្រសប់នូវឧបករណ៍បំប្លែងជីវសាស្ត្រឆ្លាតវៃជាច្រើនប្រភេទ ដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុទន់ដែលបានមកពីសារធាតុប៉ូលីម៊ែរសំយោគផ្សេងៗ ដូចជាអ៊ីដ្រូហ្គេលធម្មតា អេឡាស្តូមឺគ្រីស្តាល់រាវ និងប៉ូលីមេម៉ូរីសតិរាង ដើម្បីយកតម្រាប់តាម ឬសូម្បីតែលើសពីឥរិយាបថបើកបររបស់សារពាង្គកាយមានជីវិត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វត្ថុធាតុដើមដែលមានមូលដ្ឋានលើវត្ថុធាតុ polymer ទាំងនេះជាធម្មតាត្រូវបានសំយោគតាមរយៈដំណើរការដ៏ស្មុគស្មាញ មានតម្លៃថ្លៃ និងពិបាកក្នុងការបន្ទាបបន្ថោក ឬកែច្នៃឡើងវិញ ដែលអាចដាក់បន្ទុកជាក់លាក់ដល់បរិស្ថាន។ គួរកត់សម្គាល់ថាកម្មវិធីបញ្ជាកម្មវិធី biomimetic ដែលមានមូលដ្ឋានលើ nanocellulose បានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់កាន់តែច្រើនឡើងៗ ដោយសារតែភាពបត់បែនខាងមេកានិចដ៏ខ្ពង់ខ្ពស់ សមត្ថភាពស្រូបយកសំណើមខ្ពស់ និរន្តរភាព ឬភាពស្និទ្ធស្នាលនឹងបរិស្ថាន ការប្រើប្រាស់ឡើងវិញ ឬអាចបំបែកបាន និងជីវៈចម្រុះ។

សម្ភារៈមុខងារ Nanocellulose សម្រាប់ផ្ទុកថាមពល

រូបភព។ 3. ការប្រើប្រាស់សម្ភារៈមុខងារដែលមានមូលដ្ឋានលើ nanocellulose នៅក្នុងផ្នែកកម្មវិធីបញ្ជាកម្មវិធី

Nanocellulose មានផ្ទៃជាក់លាក់ធំ ភាពបត់បែនមេកានិចដ៏ល្អ ស្ថេរភាពគីមីល្អ និងមិត្តភាពបរិស្ថាន ហើយសរសៃត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមក។ វាងាយស្រួលក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ porous សម្រាប់ការដឹកជញ្ជូនអ៊ីយ៉ុងនិងអេឡិចត្រុង។ ក្រុមមុខងារ hydrophilic ដូចជាក្រុម hydroxyl និងក្រុម carboxyl ត្រូវបានភ្ជាប់នៅលើផ្ទៃនៃជាតិសរសៃដែលមានសមត្ថភាពរក្សាសំណើមបានល្អនៅក្នុងដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីត ដែលធ្វើឱ្យសម្ភារៈមុខងារដែលទទួលបានមានលទ្ធភាពប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យផ្ទុកថាមពល។ សមា្ភារៈមុខងារដែលមានមូលដ្ឋានលើ nanocellulose មិនត្រឹមតែអាចប្រើជាសមាសធាតុផ្សេងៗនៃឧបករណ៍ផ្ទុកថាមពលដូចជា diaphragm, electrolyte, adhesive និង carrier ប៉ុណ្ណោះទេ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ កាបូនឌីអុកស៊ីតដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ យុទ្ធសាស្ត្រប៉ូលីមេនីយកម្មគីមី និងអេឡិចត្រូគីមីអាចត្រូវបានគេប្រើដើម្បីផ្សំជាមួយវត្ថុធាតុអគ្គិសនីដើម្បីទទួលបានរចនាសម្ព័ន្ធណាណូល្អិតល្អន់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិអេឡិចត្រូគីមីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។

រូបភាពទី 4. ការប្រើប្រាស់សម្ភារៈមុខងារដែលមានមូលដ្ឋានលើ nanocellulose នៅក្នុងកន្លែងផ្ទុកថាមពល

សម្ភារៈមុខងារ Nanocellulose សម្រាប់កម្មវិធីជីវវេជ្ជសាស្ត្រ

n ស្ថានភាពស្ងួត លក្ខណៈមេកានិចនៃ nanocellulose គឺអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងឆ្អឹងមនុស្ស ខណៈពេលដែលនៅក្នុងស្ថានភាពសើម លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីនៃ nanocellulose គឺស្រដៀងទៅនឹងម៉ាទ្រីស extracellular ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ បន្ថែមពីលើលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ nanocellulose មានភាពឆបគ្នាខ្ពស់ជាមួយនឹងសារធាតុប៉ូលីម៊ែរ ឬសម្ភារៈមុខងារផ្សេងទៀត ដែលធ្វើឱ្យសម្ភារៈមុខងារ nanocellulose មានតម្លៃជាក់ស្តែងល្អ និងលទ្ធភាពប្រើប្រាស់ទូលំទូលាយក្នុងវិស័យជីវវេជ្ជសាស្ត្រ។

រូបភាពទី 5. ការប្រើប្រាស់សម្ភារៈមុខងារដែលមានមូលដ្ឋានលើ nanocellulose ក្នុងវិស័យជីវវេជ្ជសាស្ត្រ