Funktsional tsellyuloza tadqiqotining borishi va istiqbollari

So'nggi yillarda turli sohalarda barqaror va qayta tiklanadigan materiallarga talab ortib borayotganligi sababli funktsional tsellyuloza bo'yicha tadqiqotlar sezilarli yutuqlarga erishdi. Funktsional tsellyuloza tsellyuloza hosilalari yoki o'zgartirilgan tsellyulozaga tegishli bo'lib, ularning tabiiy shaklidan tashqari moslashtirilgan xususiyatlar va funktsiyalarga ega. Funktsional tsellyulozaning ba'zi asosiy tadqiqot yutuqlari va istiqbollari:

1. Biomedikal ilovalar: Karboksimetil tsellyuloza (CMC), gidroksipropil tsellyuloza (HPC) va tsellyuloza nanokristallari (CNCs) kabi funktsional tsellyuloza hosilalari turli xil biomedikal ilovalar uchun o'rganilmoqda. Bularga dori-darmonlarni etkazib berish tizimlari, yaralarni bog'lash, to'qima muhandislik iskalalari va biosensorlar kiradi. Tsellyulozaning biologik mosligi, biologik parchalanishi va sozlanishi xususiyatlari uni bunday ilovalar uchun jozibador nomzodga aylantiradi.
2. Nanotsellyuloza asosidagi materiallar: Nanotsellyuloza, jumladan tsellyuloza nanokristallari (CNC) va tsellyuloza nanofibrillari (CNFs) o'zining ajoyib mexanik xususiyatlari, yuqori nisbati va katta sirt maydoni tufayli katta qiziqish uyg'otdi. Tadqiqotlar qadoqlash, filtrlash, elektronika va strukturaviy materiallarda qo'llash uchun kompozit materiallar, plyonkalar, membranalar va aerojellarda mustahkamlovchi sifatida nanoselülozadan foydalanishga qaratilgan.
3. Aqlli va sezgir materiallar: tsellyulozani stimulga javob beradigan polimerlar yoki molekulalar bilan funksionallashtirish pH, ​​harorat, namlik yoki yorug'lik kabi tashqi ogohlantirishlarga javob beradigan aqlli materiallarni ishlab chiqish imkonini beradi. Ushbu materiallar dori vositalarini etkazib berish, sezish, harakatga keltirish va boshqariladigan chiqarish tizimlarida ilovalarni topadi.
4. Sirtni o'zgartirish: tsellyuloza sirt xususiyatlarini maxsus ilovalar uchun moslashtirish uchun sirtni o'zgartirish usullari o'rganilmoqda. Yuzaki payvandlash, kimyoviy modifikatsiya qilish va funktsional molekulalar bilan qoplash hidrofobiklik, mikroblarga qarshi xususiyatlar yoki yopishqoqlik kabi kerakli funktsiyalarni joriy etish imkonini beradi.
5. Yashil qo'shimchalar va plomba moddalari: Tsellyuloza hosilalari sintetik va qayta tiklanmaydigan materiallarni almashtirish uchun turli sohalarda yashil qo'shimchalar va plomba moddalari sifatida tobora ko'proq foydalanilmoqda. Polimer kompozitlarida tsellyuloza asosidagi plomba moddalari mexanik xususiyatlarni yaxshilaydi, og'irlikni kamaytiradi va barqarorlikni oshiradi. Ular, shuningdek, bo'yoqlar, qoplamalar, yopishtiruvchi moddalar va shaxsiy parvarishlash mahsulotlarida reologiyani o'zgartiruvchi, qalinlashtiruvchi va stabilizator sifatida ishlatiladi.
6. Atrof-muhitni qayta tiklash: Funktsional tsellyuloza materiallari suvni tozalash, ifloslantiruvchi moddalarni adsorbsiyalash va neft to'kilishini tozalash kabi atrof-muhitni qayta tiklash dasturlari uchun tekshirilmoqda. Tsellyuloza asosidagi adsorbentlar va membranalar ifloslangan suv manbalaridan og'ir metallar, bo'yoqlar va organik ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun va'da beradi.
7. Energiyani saqlash va konvertatsiya qilish: Tsellyulozadan olingan materiallar energiyani saqlash va konversiyalash dasturlari, jumladan superkondensatorlar, batareyalar va yonilg'i xujayralari uchun o'rganiladi. Nanotsellyuloza asosidagi elektrodlar, separatorlar va elektrolitlar yuqori sirt maydoni, sozlanishi porozlik va ekologik barqarorlik kabi afzalliklarni taqdim etadi.
8. Raqamli va qo'shimcha ishlab chiqarish: Funktsional tsellyuloza materiallari 3D bosib chiqarish va inkjet bosib chiqarish kabi raqamli va qo'shimcha ishlab chiqarish usullarida qo'llaniladi. Tsellyuloza asosidagi bioinks va bosma materiallar biomedikal, elektron va mexanik ilovalar bilan murakkab tuzilmalar va funktsional qurilmalarni ishlab chiqarish imkonini beradi.

Funktsional tsellyuloza bo'yicha tadqiqotlar turli sohalarda barqaror, biologik mos keluvchi va ko'p funktsiyali materiallarga intilish asosida rivojlanishda davom etmoqda. Akademiya, sanoat va davlat idoralari o'rtasidagi davomiy hamkorlik kelgusi yillarda innovatsion tsellyuloza asosidagi mahsulotlar va texnologiyalarni ishlab chiqish va tijoratlashtirishni jadallashtirishi kutilmoqda.