Функциональ целлюлозын судалгааны явц ба хэтийн төлөв

Төрөл бүрийн салбарт тогтвортой, сэргээгдэх материалын эрэлт нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор функциональ целлюлозын судалгаа сүүлийн жилүүдэд мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гаргасан. Функциональ целлюлоз гэдэг нь целлюлозын дериватив буюу өөрчлөгдсөн целлюлозыг төрөлх хэлбэрээс нь гадна өөрчилсөн шинж чанар, функцтэй хэлнэ. Функциональ целлюлозын судалгааны зарим гол ахиц дэвшил, хэтийн төлөвийг энд харуулав.

1. Биоанагаахын хэрэглээ: Карбоксиметил целлюлоз (CMC), гидроксипропил целлюлоз (HPC), целлюлозын нанокристалл (CNCs) зэрэг функциональ целлюлозын деривативуудыг биоанагаахын төрөл бүрийн хэрэглээнд зориулан судалж байна. Эдгээрт эм дамжуулах систем, шархны боолт, эдийн инженерийн шат, биосенсорууд орно. Целлюлозын био нийцтэй байдал, биологийн задрал, тохируулга хийх шинж чанарууд нь түүнийг ийм хэрэглээнд татахуйц нэр дэвшигч болгодог.
2. Наноцеллюлоз дээр суурилсан материал: Наноцеллюлоз, түүний дотор целлюлозын нанокристалууд (CNCs) болон целлюлозын нанофибрилүүд (CNFs) нь онцгой механик шинж чанар, өндөр харьцаа, том гадаргуугийн талбайн улмаас ихээхэн сонирхол татсан. Судалгаа нь наноцеллюлозыг нийлмэл материал, хальс, мембран, аэрогель зэрэгт бэхэлгээ болгон ашиглахад чиглэгдсэн бөгөөд сав баглаа боодол, шүүлтүүр, электроник, бүтцийн материалын хэрэглээ юм.
3. Ухаалаг, мэдрэмжтэй материал: Целлюлозыг өдөөгчд тэсвэртэй полимер эсвэл молекулуудаар функциональ болгох нь рН, температур, чийгшил, гэрэл зэрэг гадны өдөөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэх ухаалаг материалыг боловсруулах боломжийг олгодог. Эдгээр материалууд нь мансууруулах бодис хүргэх, мэдрэх, идэвхжүүлэх, хяналттай ялгаруулах системд хэрэглээг олдог.
4. Гадаргууг өөрчлөх: Целлюлозын гадаргуугийн шинж чанарыг тусгай хэрэглээнд тохируулахын тулд гадаргууг өөрчлөх арга техникийг судалж байна. Гадаргууг залгах, химийн өөрчлөлт хийх, функциональ молекулуудаар бүрэх нь гидрофобик чанар, нянгийн эсрэг шинж чанар эсвэл наалдац зэрэг хүссэн функцуудыг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог.
5. Ногоон нэмэлт ба дүүргэгч: Целлюлозын деривативуудыг нийлэг болон нөхөн сэргээгдэхгүй материалыг орлуулахын тулд янз бүрийн үйлдвэрүүдэд ногоон нэмэлт, дүүргэгч болгон ашиглах нь улам бүр нэмэгдсээр байна. Полимер нийлмэл материалд целлюлоз дээр суурилсан дүүргэгч нь механик шинж чанарыг сайжруулж, жинг бууруулж, тогтвортой байдлыг сайжруулдаг. Эдгээрийг мөн будаг, бүрээс, наалдамхай бодис, хувийн арчилгааны бүтээгдэхүүнд реологийн хувиргагч, өтгөрүүлэгч, тогтворжуулагч болгон ашигладаг.
6. Байгаль орчны нөхөн сэргээлт: Ус цэвэршүүлэх, бохирдуулагчийг шингээх, газрын тосны асгаралтыг цэвэрлэх зэрэг байгаль орчныг нөхөн сэргээх зорилгоор функциональ целлюлозын материалыг судалж байна. Целлюлоз дээр суурилсан шингээгч ба мембранууд нь бохирдсон усны эх үүсвэрээс хүнд металл, будагч бодис, органик бохирдуулагч бодисыг зайлуулах амлалт өгч байна.
7. Эрчим хүчний хадгалалт ба хувиргалт: Целлюлозоос гаргаж авсан материалыг суперконденсатор, батерей, түлшний эс зэрэг эрчим хүч хадгалах, хувиргах зорилгоор судалдаг. Наноцеллюлоз дээр суурилсан электрод, тусгаарлагч, электролит нь гадаргуугийн өндөр талбай, тохируулгатай сүвэрхэг чанар, байгаль орчны тогтвортой байдал зэрэг давуу талуудыг санал болгодог.
8. Дижитал болон нэмэлт үйлдвэрлэл: Целлюлозын функциональ материалыг 3D хэвлэх, бэхэн хэвлэх зэрэг дижитал болон нэмэлт үйлдвэрлэлийн техникт ашиглаж байна. Целлюлоз дээр суурилсан биоинкс болон хэвлэх боломжтой материалууд нь биоанагаах ухаан, электрон болон механик хэрэглээ бүхий нарийн төвөгтэй бүтэц, функциональ төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.

Төрөл бүрийн салбарт тогтвортой, биологийн нийцтэй, олон үйлдэлт материалыг эрэлхийлснээр функциональ целлюлозын судалгаа үргэлжлэн урагшилсаар байна. Шинжлэх ухаан, аж үйлдвэр, засгийн газрын байгууллагуудын хоорондын хамтын ажиллагаа ойрын жилүүдэд шинэлэг целлюлоз дээр суурилсан бүтээгдэхүүн, технологийг хөгжүүлж, арилжаанд оруулах ажлыг хурдасгах төлөвтэй байна.