Een internationale groep onderzoekers ontwikkelde een innovatieve film in nanocelluloseeen zeer duurzaam en multifunctioneel materiaal, ontworpen om twee cruciale sectoren te transformeren: de fotovoltaïsch en de verpakking. De eigenaardigheid van deze film ligt in het vermogen om een hoge transparantie te combineren met de mogelijkheid om de verspreiding van licht te reguleren, kenmerken die het ideaal maken voor geavanceerde toepassingen. In het bijzonder bereikt de film er een transmissie groter dan 80% Golflengte van 550 nm, het openen van nieuwe wegen in de optimalisatie van lichtbeheer.
Maar wat is precies de Nanocellulosa? Het is een materiaal dat is afgeleid cellulosewerkte op een nanometrische schaal en verkregen uit natuurlijke bronnen zoals planten, algen of bacteriën. Dit maakt het niet alleen zeer presterend, maar ook ecologisch en biologisch afbreekbaar, in overeenstemming met de behoeften van een duurzamere toekomst.
De film die efficiëntie en duurzaamheid combineert: van fotovoltaïsche tot verpakking
Op het gebied van verpakkingPrioriteiten zijn mechanische weerstand en het vermogen om een barrière tegen water en gas te creëren, terwijl optische transparantie minder relevant is. Integendeel, voor de fotovoltaïsch Het is essentieel om materialen te verkrijgen met hoge transparantie, gladde oppervlakken en waterweerstand om optimale prestaties te garanderen.
Om deze doelstellingen te bereiken, hebben de onderzoekers twee soorten nanocellulosa gecombineerd: i Nanocellulosische kristallen (CNC) en de nanofibrille van cellulose (CNF), experimenteren met verschillende verhoudingen (100: 0, 75:25, 50:50, 25:75, 0: 100). Bovendien introduceerden ze een extra component, de Montmorillonite (MTM), een nanoclay die het mogelijk heeft gemaakt om sommige kenmerken van het materiaal te verbeteren, zoals bescherming tegen UV -stralen en streamingweerstand.
Het productieproces vond plaats via een techniek genaamd Oplosmiddel gietenwaarbij het mengen van de componenten in suspensie, hun drogen bij kamertemperatuur en een verdere droogfase bij 150 ° C omvat om de stabiliteit van de films te verbeteren. Dit maakte het mogelijk om gladde en gerimpelde oppervlakken te verkrijgen, noodzakelijk voor latere mechanische en optische analyses.
De films werden onderworpen aan rigoureuze tests om hun fysieke, mechanische en optische kenmerken te evalueren, naast waterweerstand en chromatische stabiliteit in kunstlicht. De resultaten hebben aangetoond dat ik Films gemaakt zonder Montmorillonite (CNC: CNF) bieden hogere prestaties voor opto -elektronische toepassingen, dankzij hun uitzonderlijke transparantie (meer dan 80% tot 550 nm) en het gladde oppervlak, met RMS -robositeit van slechts 17 nm voor de CNC -verhouding: CNF 100: 0.
Aan de andere kant, ik Films met Montamorillonite Ze vertoonden een grotere sterkteweerstand (28-53%) en effectieve bescherming tegen UV-stralen tot 250 nm, kenmerken die de duur van technologische toepassingen zouden kunnen verhogen.
Een ander interessant aspect is het vermogen van de films om het niveau van diffusie van licht (waas) te reguleren, dat varieert van 5% tot 60%, afhankelijk van de samenstelling. Dit maakt ze bijzonder nuttig voor de fotovoltaïschwaar optimaal lichtbeheer de efficiëntie van zonnepanelen kan verbeteren.
Het onderzoek, getiteld “Multifunctionele hybride nanocellulose -films: van verpakking tot fotovoltaïscheën”werd gepubliceerd opInternational Journal of Biological Macromolecules.
