Кристаллическая целлюлоза

02.07.2015

Все говорят о волокнах целлюлозы, целлюлозной массе, а что такое кристаллическая целлюлоза? Волокно состоит из нанофибрилл, нанофибриллы - из полимерных нитей, причем в некоторых участках длинные молекулы целлюлозы прочно соединены водородными связями и высокоупорядоченны, а в других имеют аморфную структуру.

Целлюлоза, очищенная от лигнина и гемицеллюлозы, мягкая и волокнистая. Но если обработать его, например, крепкой кислотой или ферментом, которая уничтожит неупорядоченные участки полимера, то останутся миниатюрные иголочки нанометрового диаметра, состоящие из плотно уложенных фрагментов глюкозных цепочек. Эти иголочки - кристаллическая наноцеллюлоза (CNC) - прочнее кевларового и углеродного волокна, а стоят в десять раз дешевле. Их выход - примерно 30% от целлюлозной массы, цену при массовом производстве надеются довести до нескольких долларов за килограмм. К тому же целлюлозные нанокристаллы прозрачны, а пленки из нанокристаллической целлюлозы обладают интересными оптическими свойствами.

Целлюлозные волокна, или нанофибриллы, нанометрового диаметра и длиной в несколько микрометров - тоже полезный материал; из них можно делать нанокомпозиты, пленки для различных фильтров, а растворы целлюлозных нановолокон обладают необычными физическими свойствами. В отличие от многих других наночастиц наноцеллюлоза абсолютно биосовместима и не внушает опасений самым ярым защитникам природы. Есть у этих материалов важный минус - высокая гигроскопичность: даже маленьким частицам древесины свойственно связывать воду. Но тут уже карты в руки химикам и технологам.

Гидрофобные, пластичные и прозрачные наноцеллюлозные пленки недавно получила группа японских исследователей, которые много лет работают с целлюлозными нановолокнами, окисленными NaClO в присутствии (2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1- ил)-оксила (сокращенно TEMPO или TO) и бромида натрия. При окислении свободные поверхностные -CH2OH группы превращаются в карбоксильные -COO-; такие нановолокна исследователи назвали TOCN. В этой работе японцы получали пленки, высушивая водную дисперсию TOCN с четвертичными алкиламинами - молекулами, в которых четыре алкильные цепи привязаны к одному положительно заряженному атому азота. Алкиламины становились противоионами для карбоксилатных поверхностных групп и придавали пленке пластичность - алкильные цепи покрывают ее поверхность и занимают пространство между нановолокнами.

К тому же наноцеллюлозная пленка становилась водоотталкивающей: если использовать тетра(n-бутил)-аммоний, то угол контакта с водой достигает 100°. Такие нанофибриллы могут быть наполнителем в гидрофобных полимерных матрицах.

<< Назад: Внешние накопители Transcend StoreJet 35T3 8 Тбайт 02.07.2015

>> Вперед: Ноутбук управляется с помощью глаз 01.07.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Накладные ногти iPolish с управление цветом через смартфон 13.01.2026

Американская компания iPolish представила уникальные акриловые накладные ногти, способные мгновенно менять цвет под управлением смартфона, что открывает новые возможности для самовыражения и индивидуального стиля. Для работы устройства пользователю необходимо предварительно зарядить специальный контроллер и подключить его к мобильному телефону. Управление оттенком осуществляется через приложение, синхронизированное с контроллером. После выбора нужного цвета кончик ногтя подносят к модулю, который отправляет кратковременный электрический импульс, запускающий изменение окраски поверхности. Производитель пока не раскрывает подробностей электрохимического механизма, лежащего в основе технологии, однако отмечает, что перекраска одного ногтя занимает около пяти секунд. Такой подход позволяет мгновенно изменять внешний вид ногтей, что делает маникюр более гибким и адаптивным к повседневным условиям. Каждый ноготь поддерживает до 400 различных оттенков и позволяет многократно менять ц ...>>

Моноблок Lenovo ThinkCentre X AIO 12.01.2026

Компания Lenovo представила новый моноблок ThinkCentre X AIO, который отличается нестандартным форм-фактором и ориентирован на профессиональных пользователей. Информацию об анонсе опубликовал портал Gizmochina. Новинка оснащена 27,6-дюймовой IPS-матрицей с разрешением 2560 x 2880 пикселей. Соотношение сторон экрана составляет 16:18, что делает его почти квадратным. По словам производителя, такой формат позволяет одновременно отображать две страницы формата А4, что особенно удобно при работе с текстовыми документами, таблицами, программным кодом или дизайнерскими проектами. Экран имеет стандартную частоту обновления 60 Гц и время отклика 14 мс. Максимальная яркость достигает 300 нит, контрастность составляет 1000:1, а охват цветового пространства достигает 98% по стандарту DCI-P3. Эти характеристики обеспечивают четкое изображение и точную цветопередачу, что важно для профессионалов в области дизайна и обработки контента. Аппаратная платформа моноблока базируется на мобильных п ...>>

SSD-накопитель Spatium M571 DLP 12.01.2026

Современные требования к скорости хранения и обработки данных постоянно растут, и производители стремятся создавать устройства, которые способны справляться с огромными объемами информации за доли секунды. В условиях, когда большие объемы данных становятся нормой в играх, работе с видео и вычислительных задачах, SSD-накопители нового поколения играют ключевую роль в повышении производительности компьютеров. Компания MSI представила свой новый флагманский SSD - Spatium M571 DLP, который обещает объединить высокую скорость, надежность и инновационные технологии защиты данных. Spatium M571 DLP выполнен в форм-факторе M.2 2280 и поддерживает интерфейс PCIe Gen5. Такой стандарт позволяет значительно ускорить обмен данными между накопителем и системой, обеспечивая невероятную производительность даже в самых требовательных приложениях. Скорость чтения достигает 14 гигабайт в секунду, а скорость записи - 11 гигабайт в секунду, что делает устройство одним из самых быстрых на рынке. Для об ...>>

Оливин помогает геологам находить драгоценные камни 11.01.2026

Поиск алмазов всегда был одной из самых сложных задач геологов. Долгие годы ученым приходилось ориентироваться лишь на теоретические модели и наличие сопутствующих минералов, чтобы определить, где алмазы могут формироваться. Современные технологии и методы анализа позволяют делать эти прогнозы гораздо точнее, сокращая затраты и повышая эффективность разведки. Исследователи из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе разработали новый способ, который помогает оценивать потенциальное содержание алмазов в горных породах с высокой точностью. Об этом сообщает портал IFL Science. В отличие от классических методов, которые ориентируются на геологические условия формирования алмазов, новый подход фокусируется на условиях их сохранности, что также критически важно для разведки. Ранее геологи могли определять перспективные месторождения по наличию минерала кимберлита, который связан с формированием алмазов. Однако присутствие кимберлита не гарантировало, что алмазы дей ...>>

Случайная новость из Архива Дальность действия Bluetooth - более 200 метров 08.06.2019 На мероприятии, посвященном анонсу смартфонов Honor 20 и Honor 20 Pro в Китае, представители компании анонсировали интересную отличительную черту этих моделей от большинства других смартфонов - наличие модуля Super Bluetooth с дальностью действия до 200 метров. Чип, реализующий Super Bluetooth и названный Hi1103, является собственной разработкой Huawei. Более того, он объединяет в себе также адаптер Wi-Fi, приемники ИК, GPS и даже FM! Это высокоинтегрированное решение, само собой, совместимо с однокристальной системой Kirin 980. Honor 20 Pro в условиях прямой видимости держал связь с беспроводной колонкой на расстоянии 230,9 м. А с наушниками Beats BeatsX результат оказался еще лучше - 244,33 м при условии прямой видимости. Для сравнения, в тех же условиях Samsung Galaxy S10+ "потерял" наушники на расстоянии 152 м, iPhone Xs Max давал возможность слушать музыку до тех пор, пока пользователь не удалился на расстояние свыше 121 м. Интересно, что во время голосового звонка с Honor 20 и теми же наушниками дальность действия и вовсе составила 265 м!

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026