Fra nata de coco til computerskærme:Cellulose får en chance for at skinne

Et hold ved Institute of Scientific and Industrial Research ved Osaka University har bestemt de optiske parametre for cellulosemolekyler med hidtil uset præcision. De fandt ud af, at cellulosens iboende dobbeltbrydning, som beskriver hvordan et materiale reagerer forskelligt på lys fra forskellige retninger, er kraftig nok til at blive brugt i optiske skærme, såsom fleksible skærme eller elektronisk papir.

Cellulose er et gammelt materiale, der kan være klar til et stort comeback. Det har været brugt i årtusinder som den primære komponent i papirbøger, bomuldstøj, og nata de coco, en tropisk dessert lavet af kokosvand. Mens bøger lavet af døde træer og almindelige gamle skjorter kan virke passé i en verden, der i stigende grad er fyldt med tablets og smartphones, forskere ved Osaka University har vist, at cellulose kan have lige det, der skal til for at gøre vores moderne elektroniske skærme billigere og give skarpere, mere levende billeder.

Cellulose, en naturligt forekommende polymer, består af mange lange molekylære kæder. På grund af sin stivhed og styrke, cellulose hjælper med at opretholde den strukturelle integritet af cellevæggene i planter. Det udgør omkring 99% af de nanofibre, der omfatter nata de coco, og hjælper med at skabe dens unikke og velsmagende tekstur.

Teamet ved Osaka University opnåede bedre resultater ved hjælp af envejs-tilpassede cellulose-nanofiberfilm skabt ved at strække hydrogeler fra nata de coco i forskellige hastigheder. Nata de coco nanofibre tillader cellulosekæderne at være lige på molekylært niveau, og dette er nyttigt til den præcise bestemmelse af den iboende dobbeltbrydning – dvs. den maksimale dobbeltbrydning af fuldt forlængede polymerkæder. Forskerne var også i stand til at måle dobbeltbrydningen mere præcist gennem forbedringer i metoden. "Ved brug af prøver og metoder af høj kvalitet, vi var i stand til pålideligt at bestemme den iboende dobbeltbrydning af cellulose, for hvilke der tidligere var blevet estimeret meget forskellige værdier, " siger seniorforfatter Masaya Nogi.

Forskernes hovedapplikation er som lyskompensationsfilm til LCD -skærme, da de fungerer ved at kontrollere lysstyrken af ​​pixels med filtre, der tillader kun én orientering af lys at passere igennem. Potentielt, enhver smartphone, computer, eller fjernsyn med LCD-skærm kunne se forbedret kontrast, sammen med reduceret farveujævnhed og let lækage med tilføjelse af cellulose -nanofiberfilm.

"Cellulose nanofibre er lovende lyskompensationsmaterialer til optoelektronik, såsom fleksible displays og elektronisk papir, da de samtidig har god gennemsigtighed, fleksibilitet, dimensionel stabilitet, og termisk ledningsevne, "siger hovedforfatter Kojiro Uetani." Så kig efter dette ældgamle materiale i dine fremtidige højteknologiske enheder. "