ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ ബയോമാസ് വിഭവമാണ് നാനോസെല്ലുലോസ്. എളുപ്പത്തിലുള്ള ഡീഗ്രേഡേഷൻ, പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്നതും വിഷരഹിതവും വിലകുറഞ്ഞതും എളുപ്പത്തിൽ ലഭിക്കുന്നതുമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഇത് പരമ്പരാഗത പെട്രോകെമിക്കൽ വിഭവങ്ങൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുമെന്നും ഉയർന്ന മൂല്യവർദ്ധനയുള്ള വിവിധ നൂതന പ്രവർത്തന സാമഗ്രികൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുമെന്നും പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. നാനോസെല്ലുലോസുകളുടെ തയ്യാറാക്കൽ രീതികളും ഉറവിടങ്ങളും അനുസരിച്ച്, നാനോസെല്ലുലോസുകളെ മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: സെല്ലുലോസ് നാനോക്രിസ്റ്റലിൻ (സിഎൻസി), സെല്ലുലോസ് നാനോഫൈബർ (സിഎൻഎഫ്), ബാക്ടീരിയൽ സെല്ലുലോസ് (ബിസി).

ചിത്രം 1. നാനോസെല്ലുലോസിന്റെ ഉറവിടങ്ങൾ, മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ, സാധ്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

ചിറൽ ഫോട്ടോണിക്സിനുള്ള നാനോസെല്ലുലോസ് ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾ

ചിരാലിറ്റി പ്രകൃതിയിൽ സർവ്വവ്യാപിയാണ് കൂടാതെ ലൈഫ് സയൻസിലും മെറ്റീരിയൽ സയൻസിലും ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. CNC ഒരു തരം നാനോ-സ്കെയിൽ ചിറൽ ഫോട്ടോണിക് ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയലാണ്. CNC-യുടെ ചിറൽ നെമാറ്റിക് ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ഫേസ് ഘടന ഉയർന്ന മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും പ്രത്യേക ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളുമുള്ള ഫംഗ്ഷണൽ മെംബ്രൺ മെറ്റീരിയലുകൾ തയ്യാറാക്കാൻ മാത്രമല്ല, നാനോകണങ്ങളെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതിന് ഒരു സോഫ്റ്റ് ടെംപ്ലേറ്റായി ഉപയോഗിക്കാനും കഴിയും. അതിനാൽ, ചിറൽ കാറ്റാലിസിസ്, ചിറൽ മെറ്റാമെറ്റീരിയലുകൾ, ധ്രുവീകരണ എൻക്രിപ്ഷൻ, ബയോസെൻസിംഗ് എന്നിവയ്ക്ക് പ്രധാന പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്.

ചിത്രം 2. ചിറൽ ഫോട്ടോണിക്സിലെ നാനോസെല്ലുലോസ് ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ

സോഫ്റ്റ്വെയർ ഡ്രൈവറുകൾക്കുള്ള നാനോസെല്ലുലോസ് ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾ

സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, സാധാരണ ഹൈഡ്രോജലുകൾ, ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ എലാസ്റ്റോമറുകൾ, ഷേപ്പ് മെമ്മറി പോളിമറുകൾ എന്നിങ്ങനെയുള്ള സിന്തറ്റിക് പോളിമറുകളിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ വിവിധ സോഫ്റ്റ് മെറ്റീരിയലുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ജീവികളുടെ ഡ്രൈവിംഗ് സ്വഭാവത്തെ അനുകരിക്കാനോ അല്ലെങ്കിൽ കവിയാനോ ഉള്ള ബയോമിമെറ്റിക് ഇന്റലിജന്റ് ആക്യുവേറ്ററുകൾ ശാസ്ത്രജ്ഞർ സമർത്ഥമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ പരമ്പരാഗത പോളിമർ അധിഷ്ഠിത വസ്തുക്കൾ പലപ്പോഴും സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയകളിലൂടെ സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ചെലവേറിയതും നശിപ്പിക്കാനോ പുനരുപയോഗം ചെയ്യാനോ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, ഇത് പരിസ്ഥിതിക്ക് ഒരു നിശ്ചിത ഭാരം ചുമത്തിയേക്കാം. നാനോസെല്ലുലോസിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബയോമിമെറ്റിക് സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ ആക്യുവേറ്ററുകൾ അവയുടെ മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി, ഉയർന്ന ഹൈഗ്രോസ്കോപ്പിക് കഴിവ്, സുസ്ഥിരമോ പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദമോ, പുനരുപയോഗിക്കാവുന്നതോ ബയോഡീഗ്രേഡബിളോ, ബയോ കോംപാറ്റിബിളിറ്റി എന്നിവ കാരണം കൂടുതൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.

ചിത്രം 3. സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ ഡ്രൈവർ ഫീൽഡിൽ നാനോസെല്ലുലോസ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രവർത്തന സാമഗ്രികളുടെ പ്രയോഗം

ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിനുള്ള നാനോസെല്ലുലോസ് ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾ

വലിയ പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി, നല്ല കെമിക്കൽ സ്ഥിരത, പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദം, അതുപോലെ നാരുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇന്റർലേസിംഗ് എന്നിവ കാരണം, അയോണിന്റെയും ഇലക്ട്രോണിന്റെയും ഗതാഗതം സുഗമമാക്കുന്ന ഒരു പോറസ് ഘടന ഉണ്ടാക്കാൻ നാനോസെല്ലുലോസിന് എളുപ്പമാണ്. ഹൈഡ്രോക്‌സിൽ, കാർബോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ പോലുള്ള ഹൈഡ്രോഫിലിക് ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ ഫൈബറിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് ലായനിയിൽ ഇതിന് നല്ല മോയ്‌സ്‌ചറൈസിംഗ് കഴിവുണ്ട്, ഇത് ഉരുത്തിരിഞ്ഞ പ്രവർത്തന സാമഗ്രികൾക്ക് ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​മേഖലയിൽ വിശാലമായ പ്രയോഗ സാധ്യതയുള്ളതാക്കുന്നു. മെംബ്രണുകൾ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ, പശകൾ, കാരിയറുകൾ തുടങ്ങിയ ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​ഉപകരണങ്ങളുടെ ഘടകങ്ങളായി നാനോസെല്ലുലോസ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിക്കാനാവില്ല. അതേസമയം, ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള കാർബണൈസേഷൻ, സിറ്റു കെമിക്കൽ പോളിമറൈസേഷൻ, ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഡിപ്പോസിഷൻ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് മികച്ച നാനോസ്ട്രക്ചറുകളും മികച്ച ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ഗുണങ്ങളും ലഭിക്കുന്നതിന് ഇലക്ട്രോ ആക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകൾ സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

ചിത്രം 4. ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​മേഖലയിൽ നാനോസെല്ലുലോസ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രവർത്തന സാമഗ്രികളുടെ പ്രയോഗം

ബയോമെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുള്ള നാനോസെല്ലുലോസ് ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾ

വരണ്ട അവസ്ഥയിൽ, നാനോസെല്ലുലോസിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മനുഷ്യ അസ്ഥികളുടേതുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്, അതേസമയം നനഞ്ഞ അവസ്ഥയിൽ നാനോസെല്ലുലോസിന്റെ ഭൗതിക രാസ ഗുണങ്ങൾ എക്സ്ട്രാ സെല്ലുലാർ മാട്രിക്സിന് സമാനമാണ്. അതേസമയം, മികച്ച ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾക്ക് പുറമേ, നാനോസെല്ലുലോസുകൾക്ക് മറ്റ് പോളിമറുകളുമായോ പ്രവർത്തനപരമായ വസ്തുക്കളുമായോ ഉയർന്ന പൊരുത്തമുണ്ട്, ഇത് നാനോസെല്ലുലോസുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫങ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് നല്ല പ്രായോഗിക മൂല്യവും ബയോമെഡിക്കൽ മേഖലയിൽ വിശാലമായ പ്രയോഗ സാധ്യതകളും ഉണ്ടാക്കുന്നു.

ചിത്രം 5. ബയോമെഡിക്കൽ മേഖലയിലെ നാനോസെല്ലുലോസ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രവർത്തന സാമഗ്രികളുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ