Հետազոտության առաջընթացը և ֆունկցիոնալ ցելյուլոզայի հեռանկարները

Ֆունկցիոնալ ցելյուլոզայի վերաբերյալ հետազոտությունները զգալի առաջընթաց են գրանցել վերջին տարիներին՝ պայմանավորված տարբեր ոլորտներում կայուն և վերականգնվող նյութերի աճող պահանջարկով: Ֆունկցիոնալ ցելյուլոզը վերաբերում է ցելյուլոզայի ածանցյալներին կամ փոփոխված ցելյուլոզին, որոնք հարմարեցված են իրենց բնածին ձևից դուրս հարմարեցված հատկություններով և ֆունկցիոնալությամբ: Ահա մի քանի հիմնական հետազոտական ​​առաջընթաց և ֆունկցիոնալ ցելյուլոզայի հեռանկարներ.

1. Կենսաբժշկական կիրառություններ. բջջանյութի ֆունկցիոնալ ածանցյալները, ինչպիսիք են կարբոքսիմեթիլ ցելյուլոզը (CMC), հիդրօքսիպրոպիլ ցելյուլոզը (HPC) և ցելյուլոզային նանոբյուրեղները (CNCs), ուսումնասիրվում են կենսաբժշկական տարբեր կիրառությունների համար: Դրանք ներառում են դեղերի առաքման համակարգեր, վերքերի վիրակապեր, հյուսվածքների ճարտարագիտական ​​փայտամածներ և բիոսենսորներ: Ցելյուլոզայի կենսահամատեղելիությունը, կենսաքայքայելիությունը և կարգավորելի հատկությունները այն դարձնում են գրավիչ թեկնածու նման կիրառությունների համար:
2. Նանոցելյուլոզայի վրա հիմնված նյութեր. նանոցելյուլոզը, ներառյալ ցելյուլոզային նանոբյուրեղները (CNC) և ցելյուլոզային նանոֆիբրիլները (CNFs), զգալի հետաքրքրություն են առաջացրել իր բացառիկ մեխանիկական հատկությունների, տեսանկյունների բարձր հարաբերակցության և մեծ մակերեսի շնորհիվ: Հետազոտությունը կենտրոնացած է նանոցելյուլոզայի օգտագործման վրա՝ որպես ամրապնդող կոմպոզիտային նյութերում, թաղանթներում, թաղանթներում և աերոգելներում՝ փաթեթավորման, ֆիլտրման, էլեկտրոնիկայի և կառուցվածքային նյութերի կիրառման համար:
3. Խելացի և արձագանքող նյութեր. ցելյուլոզայի ֆունկցիոնալացումը գրգռիչներին արձագանքող պոլիմերներով կամ մոլեկուլներով հնարավորություն է տալիս զարգացնել խելացի նյութեր, որոնք արձագանքում են արտաքին գրգռիչներին, ինչպիսիք են pH-ը, ջերմաստիճանը, խոնավությունը կամ լույսը: Այս նյութերը կիրառություն են գտնում դեղերի առաքման, զգայության, ակտիվացման և վերահսկվող թողարկման համակարգերում:
4. Մակերեւույթի ձևափոխում. Մակերևութային ձևափոխման տեխնիկան ուսումնասիրվում է ցելյուլոզայի մակերեսային հատկությունները հատուկ կիրառությունների համար հարմարեցնելու համար: Մակերեւույթի փոխպատվաստումը, քիմիական ձևափոխումը և ֆունկցիոնալ մոլեկուլներով ծածկելը հնարավորություն են տալիս ներդնել ցանկալի ֆունկցիոնալ հատկություններ, ինչպիսիք են հիդրոֆոբությունը, հակամանրէային հատկությունները կամ կպչունությունը:
5. Կանաչ հավելումներ և լցոնիչներ. Ցելյուլոզայի ածանցյալները ավելի ու ավելի են օգտագործվում որպես կանաչ հավելումներ և լցոնիչներ տարբեր արդյունաբերություններում՝ փոխարինելու սինթետիկ և չվերականգնվող նյութերը: Պոլիմերային կոմպոզիտներում ցելյուլոզայի վրա հիմնված լցոնիչները բարելավում են մեխանիկական հատկությունները, նվազեցնում քաշը և բարձրացնում կայունությունը: Դրանք նաև օգտագործվում են որպես ռեոլոգիայի փոփոխիչներ, խտացուցիչներ և կայունացուցիչներ ներկերի, ծածկույթների, սոսինձների և անձնական խնամքի միջոցների մեջ:
6. Շրջակա միջավայրի վերականգնում. Ֆունկցիոնալ ցելյուլոզային նյութերը հետազոտվում են շրջակա միջավայրի վերականգնման կիրառությունների համար, ինչպիսիք են ջրի մաքրումը, աղտոտիչների կլանումը և նավթի արտահոսքի մաքրումը: Ցելյուլոզայի վրա հիմնված կլանիչներն ու թաղանթները խոստումնալից են աղտոտված ջրի աղբյուրներից ծանր մետաղները, ներկանյութերը և օրգանական աղտոտիչները հեռացնելու համար:
7. Էներգիայի պահպանում և փոխակերպում. ցելյուլոզից ստացված նյութերը հետազոտվում են էներգիայի պահպանման և փոխակերպման կիրառման համար, ներառյալ գերկոնդենսատորները, մարտկոցները և վառելիքի բջիջները: Նանոցելյուլոզայի վրա հիմնված էլեկտրոդները, տարանջատիչները և էլեկտրոլիտներն առաջարկում են առավելություններ, ինչպիսիք են բարձր մակերեսը, կարգավորելի ծակոտկենությունը և շրջակա միջավայրի կայունությունը:
8. Թվային և հավելումների արտադրություն. ֆունկցիոնալ ցելյուլոզային նյութերն օգտագործվում են թվային և հավելումների արտադրության տեխնիկայում, ինչպիսիք են 3D տպագրությունը և թանաքային տպագրությունը: Ցելյուլոզայի վրա հիմնված բիոներկաները և տպագրվող նյութերը հնարավորություն են տալիս արտադրել բարդ կառուցվածքներ և ֆունկցիոնալ սարքեր՝ կենսաբժշկական, էլեկտրոնային և մեխանիկական կիրառություններով:

Ֆունկցիոնալ ցելյուլոզայի վերաբերյալ հետազոտությունները շարունակում են զարգանալ՝ պայմանավորված տարբեր ոլորտներում կայուն, կենսահամատեղելի և բազմաֆունկցիոնալ նյութերի որոնումներով: Ակնկալվում է, որ ակադեմիայի, արդյունաբերության և պետական ​​գերատեսչությունների միջև շարունակական համագործակցությունը կարագացնի ցելյուլոզայի վրա հիմնված նորարարական արտադրանքի և տեխնոլոգիաների զարգացումն ու առևտրայնացումը առաջիկա տարիներին: