ናኖሴሉሎስ በምድር ላይ በብዛት የሚገኝ የባዮማስ ሀብት ነው። በቀላሉ የሚፈርስ፣ የሚታደስ፣ መርዛማ ያልሆነ፣ ርካሽ እና በቀላሉ የሚገኝ ሲሆን ባህላዊ የፔትሮኬሚካል ሀብቶችን እንደሚተካ እና ከፍተኛ ዋጋ ያላቸውን የተለያዩ የላቁ ተግባራዊ ቁሳቁሶችን ለማምረት እንደሚያገለግል ይጠበቃል። በዝግጅት ዘዴው እና በናኖሴሉሎስ ምንጭ መሠረት፣ ናኖሴሉሎስ በሦስት ምድቦች ሊከፈል ይችላል፡ ሴሉሎስ ናኖክሪስታሊን (CNC)፣ ሴሉሎስ ናኖሴሉሎስ (CNF) እና ባክቴሪያ ሴሉሎስ (BC)።

ምስል 1. የናኖሴሉሎስ ምንጮች፣ ማይክሮስትራክቸር እና ሊሆኑ የሚችሉ አፕሊኬሽኖች

ለቺራል ፎቶኒክስ ናኖሴሉሎስ ተግባራዊ ቁሳቁሶች

ቺራሊቲ በተፈጥሮ ውስጥ በሁሉም ቦታ የሚገኝ ሲሆን በህይወት ሳይንስ እና በቁሳቁስ ሳይንስ ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል። CNC የናኖሜትር ቺራሊቲ ፎከኒክ ክሪስታል ቁሳቁስ ነው። የCNC የቺራሊቲ ኒማቲክ ፈሳሽ ክሪስታል የደረጃ መዋቅር ከፍተኛ ሜካኒካል ባህሪያት እና ልዩ የኦፕቲካል ባህሪያት ያላቸውን ተግባራዊ የፊልም ቁሳቁሶችን ለማዘጋጀት ብቻ ሳይሆን ናኖፓርቲኮች ከቺራሊቲካል መዋቅር ጋር ተግባራዊ ቁሳቁሶችን እንዲፈጥሩ ለማነሳሳት እንደ ጥሬ ለስላሳ አብነት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ስለዚህ፣ ቺራሊቲስ፣ ቺራሊቲ ሜታማቴሪያሎች፣ ፖላራይዜሽን ኢንክሪፕሽን እና ባዮሴንሲንግ አስፈላጊ የአተገባበር እሴት አላቸው።

ምስል 2. በቺራል ፎቶኒክስ ውስጥ የናኖሴሉሎስ ተግባራዊ ቁሳቁሶችን መተግበር

ለሶፍትዌር ነጂዎች የናኖሴሉሎስ ተግባራዊ ቁሳቁሶች

በቅርብ ዓመታት ውስጥ ሳይንቲስቶች እንደ ተለመደው ሃይድሮጄል፣ ፈሳሽ ክሪስታል ኤላስቶመር እና የማስታወሻ ፖሊመሮችን ቅርፅ ለመስጠት ከተለያዩ ሰው ሰራሽ ፖሊመሮች የተገኙ ለስላሳ ቁሶች ላይ ተመስርተው የተለያዩ የባዮሚሜቲክ ብልህ አክቲውተሮችን በብልሃት ነድፈዋል፣ ይህም የሕያዋን ፍጥረታትን የመንዳት ባህሪ ለመምሰል ወይም ለማለፍ ጭምር ነው። ሆኖም፣ እነዚህ ባህላዊ ፖሊመር-ተኮር ቁሳቁሶች ብዙውን ጊዜ ውስብስብ በሆኑ ሂደቶች የሚመነጩ ናቸው፣ ውድ እና ለማበላሸት ወይም እንደገና ጥቅም ላይ ለማዋል አስቸጋሪ ናቸው፣ ይህም በአካባቢ ላይ የተወሰነ ሸክም ሊፈጥር ይችላል። በናኖሴሉሎስ ላይ የተመሰረቱ የባዮሚሜቲክ ሶፍትዌር ነጂዎች በከፍተኛ የሜካኒካል ተለዋዋጭነት፣ ከፍተኛ የእርጥበት መምጠጥ አቅም፣ ዘላቂነት ወይም ለአካባቢ ተስማሚነት፣ እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል ወይም ሊበሰብስ የሚችል እና ባዮ-ተስማሚነት ምክንያት የበለጠ ትኩረትን እንደሳቡ ልብ ሊባል ይገባል።

ለኃይል ማከማቻ ናኖሴሉሎስ ተግባራዊ ቁሳቁሶች

ምስል 3. በሶፍትዌር ነጂ መስክ ውስጥ በናኖሴሉሎስ ላይ የተመሰረቱ ተግባራዊ ቁሳቁሶችን መተግበር

ናኖሴሉሎስ ትልቅ የተወሰነ የገጽታ ስፋት፣ እጅግ በጣም ጥሩ የሜካኒካል ተለዋዋጭነት፣ ጥሩ የኬሚካል መረጋጋት እና ለአካባቢ ተስማሚነት ያለው ሲሆን ፋይበሮቹ እርስ በእርስ የተጠላለፉ ናቸው። ለአዮን እና ለኤሌክትሮን ትራንስፖርት ቀዳዳ ያለው መዋቅር መፍጠር ቀላል ነው። እንደ ሃይድሮክሲል ቡድን እና ካርቦክሲል ቡድን ያሉ ሃይድሮፊሊክ ተግባራዊ ቡድኖች በፋይበሩ ወለል ላይ ተያይዘዋል፣ ይህም በኤሌክትሮላይት መፍትሄ ውስጥ ጥሩ የእርጥበት ማቆየት ችሎታ ስላለው የተገኙት ተግባራዊ ቁሳቁሶች በኢነርጂ ማከማቻ መስክ ሰፊ የመተግበር ተስፋ እንዲኖራቸው ያደርጋል። በናኖሴሉሎስ ላይ የተመሰረቱ ተግባራዊ ቁሳቁሶች እንደ ዲያፍራም፣ ኤሌክትሮላይት፣ ማጣበቂያ እና ተሸካሚ ያሉ የተለያዩ የኃይል ማከማቻ መሳሪያዎች ክፍሎች ብቻ ጥቅም ላይ ሊውሉ አይችሉም። በተመሳሳይ ጊዜ፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ካርቦኔዜሽን፣ በቦታው የኬሚካል ፖሊሜራይዜሽን እና ኤሌክትሮኬሚካል ማስቀመጫ ስልቶች ከኤሌክትሮአክቲቭ ቁሳቁሶች ጋር ለመዋሃድ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ፣ ይህም የተሻሉ ናኖስትራክቸሮችን እና እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሮኬሚካል ባህሪያትን ለማግኘት።

ምስል 4. በኃይል ማከማቻ መስክ ውስጥ በናኖሴሉሎስ ላይ የተመሰረቱ ተግባራዊ ቁሳቁሶችን መተግበር

ለባዮሜዲካል አፕሊኬሽኖች ናኖሴሉሎስ ተግባራዊ ቁሳቁሶች

በደረቅ ሁኔታ፣ የናኖሴሉሎስ ሜካኒካል ባህሪያት ከሰው አጥንት ጋር ተመሳሳይ ናቸው፣ እርጥብ በሆነ ሁኔታ ደግሞ የናኖሴሉሎስ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት ከሴሉላር ማትሪክስ ጋር ተመሳሳይ ናቸው። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ከጥሩ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት በተጨማሪ፣ ናኖሴሉሎስ ከሌሎች ፖሊመሮች ወይም ተግባራዊ ቁሳቁሶች ጋር ከፍተኛ ተኳሃኝነት አለው፣ ይህም ናኖሴሉሎስ ተግባራዊ ቁሳቁሶች በባዮሜዲካል መስክ ጥሩ ተግባራዊ ዋጋ እና ሰፊ የአጠቃቀም ተስፋ እንዲኖራቸው ያደርጋል።

ምስል 5. በባዮሜዲካል መስክ ውስጥ ናኖሴሉሎስ ላይ የተመሰረቱ ተግባራዊ ቁሳቁሶችን መጠቀም