Для качественного выполнения любой работы, независимо от сферы деятельности, от человека требуются знания, навыки и опыт. В дополнение к этому нужны инструменты, позволяющие выполнять работы либо облегчить этот процесс. Чем лучше медицинское оборудование, тем безопаснее пройдет операция; чем лучше нитки, тем качественнее будет предмет гардероба; чем лучше ПО и железо, тем быстрее и проще будет создана программа и т.д. Универсальным же инструментом практически для всех профессий является свет.

Правильное освещение рабочего места не только упрощает выполнение задач, но и напрямую влияет на психо-физическое состояние того, кто их выполняет. Большинство материалов, используемых для оптического освещения, создаются из стекла, пластика и композитных материалов. Все они обладают хорошими физико-химическими свойствами, но не являются экологичными. Ввиду этого ученые из Американского химического общества (Вашингтон, США) разработали экологичный гидрофобный био-материал, способный излучать равномерный свет.

Что послужило основой данной разработки, какие результаты показали эксперименты, и где может быть использована эта новинка? Свет на эти вопросы прольет доклад ученых.

Основа исследования

Если есть необходимость создать что-то экологически чистое и био-разлагаемое, то лучшим кандидатом для этого будут материалы, встречающиеся в природе.

Ученые отмечают, что пленки на основе нанофибриллированной целлюлозы (NFC от nano-fibrillated cellulose) широко используются в оптических приложениях (оптические датчики, электроника, дисплеи и детали фотоэлементов) благодаря хорошим механическим свойствам целлюлозы, а также оптическим характеристикам и низкому коэффициенту теплового расширения.

Отлично и то, что структуру целлюлозной пленки и ее оптические свойства можно настраивать, однако имеются трудности в манипуляциях с ее механическими свойствами, ограниченными случайной ориентацией нанофибрилл целлюлозы.

Эту проблему все же удалось решить посредством выравнивания волокон с помощью самых разных методик: гидродинамическое формирование, мокрое формирование, механическое вытягивание, выравнивание электрического или магнитного поля и т.д.

Материалы с выровненными фибриллами целлюлозы обладают улучшенными механическими свойствами, но сопутствующая анизотропия оптических свойств ограничивает их использование для систем внутреннего освещения или солнечных элементов из-за неоднородного освещения и рассеяния.

Кроме того существует еще один важный фактор — гидрофобность. Вода, как мы знаем, крайне негативно влияет на целлюлозу и, следовательно, на ее рабочие характеристики и механические свойства. Логичным решением этой задачи является использование специального покрытия, обволакивающего целлюлозный материал, либо применение химической обработки для преобразования их гидрофильных гидроксильных групп в гидрофобные.

Из всего этого следует, что существуют материалы на основе целлюлозы, которые могли бы обладать отличными свойствами, но в комплекте с ними идут и проблемы, решение которых требует применения сложных методик. Грубо говоря, решаем одну проблему, как тут же возникает новая.