پیشرفت تحقیق و چشم انداز سلولز عملکردی

تحقیقات در مورد سلولز عملکردی در سالهای اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است ، که ناشی از افزایش تقاضای مواد پایدار و تجدید پذیر در صنایع مختلف است. سلولز عملکردی به مشتقات سلولز یا سلولز اصلاح شده با خواص متناسب و عملکردهای فراتر از فرم بومی آنها اشاره دارد. در اینجا برخی از پیشرفت های کلیدی تحقیق و چشم انداز سلولز عملکردی آورده شده است:

1. کاربردهای زیست پزشکی: مشتقات سلولز عملکردی ، مانند کربوکسی متیل سلولز (CMC) ، هیدروکسی پروپیل سلولز (HPC) و نانوکریستال های سلولز (CNC) ، برای کاربردهای مختلف زیست پزشکی مورد بررسی قرار می گیرند. این موارد شامل سیستم های تحویل دارو ، پانسمان زخم ، داربست مهندسی بافت و حسگرهای زیستی است. سازگاری زیست سازگاری ، تجزیه و تحلیل پذیری و خواص قابل تنظیم سلولز آن را به عنوان کاندیدای جذاب برای چنین برنامه هایی تبدیل می کند.
2. مواد مبتنی بر نانوسلولوز: نانوسلولوز ، از جمله نانوکریستال های سلولز (CNC) و نانوالیاف سلولز (CNF) ، به دلیل خاصیت مکانیکی استثنایی ، نسبت ابعاد بالا و مساحت زیاد ، مورد توجه قابل توجهی قرار گرفته است. تحقیقات در مورد استفاده از نانوسلولوز به عنوان تقویت در مواد کامپوزیت ، فیلم ها ، غشاها و آئروژل ها برای کاربردهای در بسته بندی ، تصفیه ، الکترونیک و مواد ساختاری متمرکز شده است.
3. مواد هوشمند و پاسخگو: عملکردی سلولز با پلیمرها یا مولکول های پاسخ دهنده محرک ، توسعه مواد هوشمند را که به محرک های خارجی مانند pH ، دما ، رطوبت یا نور پاسخ می دهند ، امکان پذیر می کند. این مواد در سیستم های تحویل دارو ، سنجش ، فعال سازی و کنترل کنترل شده ، کاربردهای خود را پیدا می کنند.
4. اصلاح سطح: تکنیک های اصلاح سطح برای تنظیم خصوصیات سطح سلولز برای کاربردهای خاص مورد بررسی قرار می گیرند. پیوند سطح ، اصلاح شیمیایی و پوشش با مولکول های عملکردی ، امکان معرفی عملکردهای مورد نظر مانند آبگریز ، خصوصیات ضد میکروبی یا چسبندگی را فراهم می کند.
5. مواد افزودنی و پرکننده های سبز: مشتقات سلولز به طور فزاینده ای به عنوان مواد افزودنی سبز و پرکننده ها در صنایع مختلف برای جایگزینی مواد مصنوعی و غیر قابل تجدید استفاده می شوند. در کامپوزیت های پلیمری ، پرکننده های مبتنی بر سلولز خصوصیات مکانیکی را بهبود می بخشند ، وزن را کاهش می دهند و پایداری را افزایش می دهند. آنها همچنین به عنوان اصلاح کننده های رئولوژی ، ضخیم کننده ها و تثبیت کننده در رنگ ها ، پوشش ها ، چسب ها و محصولات مراقبت شخصی مورد استفاده قرار می گیرند.
6. اصلاح محیط زیست: مواد سلولز عملکردی برای کاربردهای اصلاح محیطی مانند تصفیه آب ، جذب آلاینده و پاکسازی نشت روغن مورد بررسی قرار می گیرد. جاذب ها و غشاهای مبتنی بر سلولز وعده از بین بردن فلزات سنگین ، رنگها و آلاینده های آلی را از منابع آب آلوده نشان می دهند.
7. ذخیره انرژی و تبدیل: مواد مشتق از سلولز برای ذخیره انرژی و کاربردهای تبدیل انرژی ، از جمله ابررسانا ، باتری ها و سلول های سوختی مورد بررسی قرار می گیرند. الکترودهای مبتنی بر نانوسلولوز ، جداکننده ها و الکترولیت ها مزایایی مانند سطح بالا ، تخلخل قابل تنظیم و پایداری محیط زیست را ارائه می دهند.
8. تولید دیجیتال و افزودنی: از مواد سلولز کاربردی در تکنیک های تولید دیجیتال و افزودنی مانند چاپ سه بعدی و چاپ جوهر افشان استفاده می شود. زیستی و مواد قابل چاپ مبتنی بر سلولز ، ساخت ساختارهای پیچیده و دستگاههای عملکردی را با کاربردهای زیست پزشکی ، الکترونیکی و مکانیکی امکان پذیر می کند.

تحقیقات در مورد سلولز عملکردی ، پیشروی می شود ، که ناشی از تلاش برای مواد پایدار ، زیست سازگار و چند منظوره در زمینه های متنوع است. پیش بینی می شود که همکاری مداوم بین آکادمی ها ، صنعت و سازمان های دولتی باعث توسعه و تجاری سازی محصولات و فناوری های مبتنی بر سلولز نوآورانه در سالهای آینده شود.