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研究透视：Nat Mater-批量制备结构色纤维素纳米晶薄膜

今日新材料 今日新材料 2023-01-06
纤维素纳米晶体，是从天然纤维中提取出的一种纳米级的纤维素 ，不仅具有纳米颗粒的特征，还具有一些独特的强度和光学性能。纤维素纳米晶体，是可再生的植物胶体颗粒，能够通过溶剂蒸发驱动的自组装形成光子膜。到目前为止，纤维素纳米晶体自组装过程，仅在小规模上进行了研究，却忽略了在工业环境中开发这种可持续材料，尤其是所需的连续沉积过程所带来的限制和挑战。近日，剑桥大学Silvia Vignolini团队，在Nature Materials上发文报道了通过使用高速而低成本的卷到卷沉积技术roll-to-roll deposition，来生产大面积光子薄膜。这需要优化纤维素纳米晶体悬浮液的配方，以及沉积和干燥条件。此外，研究表明，如何将一米长的结构色薄膜，加工成可分散的效果颜料和闪光剂，即使在水性配方中也是如此。这些有前途的效果颜料是一种工业相关的纤维素基替代品，可替代目前存在微污染（例如，不可生物降解的微塑料闪光）或基于致癌、不可持续或来源不道德的化合物（例如，二氧化钛或云母）的产品。
图 1：将 CNC 悬浮液 R2R 加工成光子薄膜和微粒的概述。
图 2：薄膜厚度和光学特性与涂层参数的关系。
图 3：超声处理和干燥条件对刀片浇铸 CNC 薄膜的视觉外观的影响。
图 4：R2R 浇铸-在线热风干燥静态或逐步连续平移干燥的 CNC 薄膜的光学特性。
图 5：光学 CNC 微粒。
文献链接：https://www.nature.com/articles/s41563-021-01135-8
https://doi.org/10.1038/s41563-021-01135-8
本文译自Nature。

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