Ymchwilio i gynnydd a rhagolygon seliwlos swyddogaethol

Mae ymchwil ar seliwlos swyddogaethol wedi gwneud cynnydd sylweddol yn ystod y blynyddoedd diwethaf, wedi'i yrru gan y galw cynyddol am ddeunyddiau cynaliadwy ac adnewyddadwy ar draws amrywiol ddiwydiannau. Mae seliwlos swyddogaethol yn cyfeirio at ddeilliadau seliwlos neu seliwlos wedi'u haddasu gydag eiddo a swyddogaethau wedi'u teilwra y tu hwnt i'w ffurf frodorol. Dyma rai cynnydd ymchwil allweddol a rhagolygon seliwlos swyddogaethol:

1. Mae cymwysiadau biofeddygol: deilliadau seliwlos swyddogaethol, fel seliwlos carboxymethyl (CMC), cellwlos hydroxypropyl (HPC), a nanocrystalau seliwlos (CNCs), yn cael eu harchwilio ar gyfer cymwysiadau biofeddygol amrywiol. Mae'r rhain yn cynnwys systemau dosbarthu cyffuriau, gorchuddion clwyfau, sgaffaldiau peirianneg meinwe, a biosynhwyryddion. Mae biocompatibility, bioddiraddadwyedd, a phriodweddau tiwniadwy seliwlos yn ei wneud yn ymgeisydd deniadol ar gyfer cymwysiadau o'r fath.
2. Mae deunyddiau sy'n seiliedig ar nanocellwlos: nanocellwlos, gan gynnwys nanocrystalau seliwlos (CNCs) a nanofibrils seliwlos (CNFs), wedi ennyn diddordeb sylweddol oherwydd ei briodweddau mecanyddol eithriadol, cymhareb agwedd uchel, ac arwynebedd mawr. Mae ymchwil yn canolbwyntio ar ddefnyddio nanocellwlos fel atgyfnerthu mewn deunyddiau cyfansawdd, ffilmiau, pilenni ac aerogels ar gyfer cymwysiadau mewn pecynnu, hidlo, electroneg a deunyddiau strwythurol.
3. Deunyddiau craff ac ymatebol: Mae swyddogaetholi seliwlos gyda pholymerau neu foleciwlau sy'n ymateb i ysgogiadau yn galluogi datblygu deunyddiau craff sy'n ymateb i ysgogiadau allanol fel pH, tymheredd, lleithder neu olau. Mae'r deunyddiau hyn yn dod o hyd i gymwysiadau wrth ddosbarthu cyffuriau, synhwyro, actio a systemau rhyddhau rheoledig.
4. Addasu Arwyneb: Mae technegau addasu wyneb yn cael eu harchwilio i deilwra priodweddau arwyneb seliwlos ar gyfer cymwysiadau penodol. Mae impio arwyneb, addasu cemegol, a gorchudd gyda moleciwlau swyddogaethol yn galluogi cyflwyno swyddogaethau a ddymunir fel hydroffobigedd, priodweddau gwrthficrobaidd, neu adlyniad.
5. Ychwanegion a Llenwyr Gwyrdd: Mae deilliadau seliwlos yn cael eu defnyddio fwyfwy fel ychwanegion gwyrdd a llenwyr mewn amrywiol ddiwydiannau i ddisodli deunyddiau synthetig ac anadnewyddadwy. Mewn cyfansoddion polymer, mae llenwyr sy'n seiliedig ar seliwlos yn gwella priodweddau mecanyddol, yn lleihau pwysau, ac yn gwella cynaliadwyedd. Fe'u defnyddir hefyd fel addaswyr rheoleg, tewychwyr a sefydlogwyr mewn paent, haenau, gludyddion a chynhyrchion gofal personol.
6. Adferiad Amgylcheddol: Mae deunyddiau seliwlos swyddogaethol yn cael eu hymchwilio ar gyfer cymwysiadau adfer amgylcheddol, megis puro dŵr, arsugniad llygryddion, a glanhau arllwysiad olew. Mae adsorbents a philenni sy'n seiliedig ar seliwlos yn dangos addewid ar gyfer tynnu metelau trwm, llifynnau a llygryddion organig o ffynonellau dŵr halogedig.
7. Storio a throsi ynni: Archwilir deunyddiau sy'n deillio o seliwlos ar gyfer cymwysiadau storio ynni a throsi, gan gynnwys supercapacitors, batris a chelloedd tanwydd. Mae electrodau, gwahanyddion ac electrolytau wedi'u seilio ar nanocellwlos yn cynnig manteision fel arwynebedd uchel, mandylledd tiwniadwy, a chynaliadwyedd amgylcheddol.
8. Gweithgynhyrchu Digidol ac Ychwanegol: Mae deunyddiau seliwlos swyddogaethol yn cael eu defnyddio mewn technegau gweithgynhyrchu digidol ac ychwanegyn, megis argraffu 3D ac argraffu inkjet. Mae bioinks cellwlos a deunyddiau y gellir eu hargraffu yn galluogi saernïo strwythurau cymhleth a dyfeisiau swyddogaethol gyda chymwysiadau biofeddygol, electronig a mecanyddol.

Mae ymchwil ar seliwlos swyddogaethol yn parhau i symud ymlaen, wedi'i yrru gan yr ymgais am ddeunyddiau cynaliadwy, biocompatible ac amlswyddogaethol ar draws meysydd amrywiol. Disgwylir i gydweithrediad parhaus rhwng y byd academaidd, diwydiant ac asiantaethau'r llywodraeth gyflymu datblygiad a masnacheiddio cynhyrchion a thechnolegau arloesol sy'n seiliedig ar seliwlos yn y blynyddoedd i ddod.