නැනෝසෙලියුලෝස් යනු පෘථිවියේ බහුලම ජෛව ස්කන්ධ සම්පතයි. එය පහසුවෙන් හායනය වීම, පුනර්ජනනීය, විෂ නොවන, ලාභ සහ පහසුවෙන් ලබා ගත හැකි වාසි ඇති අතර සාම්ප්‍රදායික ඛනිජ රසායනික සම්පත් ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට සහ ඉහළ එකතු කළ අගයක් සහිත විවිධ දියුණු ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා කිරීමට අපේක්ෂා කෙරේ. නැනෝසෙලියුලෝස් සකස් කිරීමේ ක්‍රමය සහ ප්‍රභවය අනුව, නැනෝසෙලියුලෝස් කාණ්ඩ තුනකට බෙදිය හැකිය: සෙලියුලෝස් නැනෝස්ඵටික (CNC), සෙලියුලෝස් නැනෝසෙලියුලෝස් (CNF) සහ බැක්ටීරියා සෙලියුලෝස් (BC).

රූපය 1. නැනෝසෙලියුලෝස් වල ප්‍රභවයන්, ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය සහ විභව යෙදුම්

කයිරල් ෆෝටෝනික්ස් සඳහා නැනෝසෙලියුලෝස් ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය

කයිරලිටි ස්වභාවයෙන්ම සෑම තැනකම දක්නට ලැබෙන අතර ජීව විද්‍යාවේ සහ ද්‍රව්‍ය විද්‍යාවේ වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. CNC යනු නැනෝමීටර කයිරල් ෆෝටෝනික් ස්ඵටික ද්‍රව්‍යයකි. CNC හි කයිරල් නෙමැටික් ද්‍රව ස්ඵටික අවධි ව්‍යුහය ඉහළ යාන්ත්‍රික ගුණ සහ විශේෂ දෘශ්‍ය ගුණ සහිත ක්‍රියාකාරී පටල ද්‍රව්‍ය සකස් කිරීමට පමණක් නොව, කයිරල් ව්‍යුහය සහිත ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය සෑදීමට නැනෝ අංශු පෙළඹවීම සඳහා අමු මෘදු සැකිල්ලක් ලෙසද භාවිතා කළ හැකිය. එබැවින්, කයිරල් උත්ප්‍රේරණය, කයිරල් මෙටාමැටරීල්, ධ්‍රැවීකරණ සංකේතනය සහ ජෛව සංවේදනය වැදගත් යෙදුම් වටිනාකමක් ඇත.

රූපය 2. කයිරල් ෆෝටෝනික්ස් හි නැනෝසෙලියුලෝස් ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය යෙදීම

මෘදුකාංග ධාවක සඳහා නැනෝසෙලියුලෝස් ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය

මෑත වසරවලදී, විද්‍යාඥයින් විසින් විවිධ කෘතිම බහු අවයවක වලින් ලබාගත් මෘදු ද්‍රව්‍ය මත පදනම්ව, සාමාන්‍ය හයිඩ්‍රොජෙල්, ද්‍රව ස්ඵටික ඉලාස්ටෝමර් සහ හැඩ මතක පොලිමර් වැනි විවිධ ජෛව අනුකාරක බුද්ධිමත් ක්‍රියාකාරක දක්ෂ ලෙස නිර්මාණය කර ඇති අතර, ඒවා ජීවීන්ගේ ධාවන හැසිරීම අනුකරණය කිරීමට හෝ අභිබවා යාමට සමත් වේ. කෙසේ වෙතත්, මෙම සාම්ප්‍රදායික පොලිමර් පාදක ද්‍රව්‍ය සාමාන්‍යයෙන් සංකීර්ණ ක්‍රියාවලීන් හරහා සංස්ලේෂණය කර ඇති අතර, ඒවා මිල අධික වන අතර දිරාපත් වීමට හෝ ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීමට අපහසු වන අතර එමඟින් පරිසරයට යම් බරක් පැටවිය හැකිය. නැනෝසෙලියුලෝස් මත පදනම් වූ ජෛව අනුකාරක මෘදුකාංග ධාවක ඒවායේ උසස් යාන්ත්‍රික නම්‍යශීලීභාවය, ඉහළ තෙතමනය අවශෝෂණ ධාරිතාව, තිරසාරභාවය හෝ පරිසර හිතකාමීත්වය, නැවත භාවිතා කළ හැකි හෝ ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි සහ ජෛව අනුකූලතාව හේතුවෙන් වැඩි වැඩියෙන් අවධානය ආකර්ෂණය වී ඇති බව සඳහන් කිරීම වටී.

බලශක්ති ගබඩා කිරීම සඳහා නැනෝසෙලියුලෝස් ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය

රූපය 3. මෘදුකාංග ධාවක ක්ෂේත්‍රය තුළ නැනෝසෙලියුලෝස් පාදක ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය යෙදීම

නැනෝසෙලියුලෝස් විශාල නිශ්චිත මතුපිට ප්‍රදේශයක්, විශිෂ්ට යාන්ත්‍රික නම්‍යශීලී බවක්, හොඳ රසායනික ස්ථායිතාවයක් සහ පරිසර හිතකාමී බවක් ඇති අතර තන්තු එකිනෙක හා බැඳී ඇත. අයන සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන ප්‍රවාහනය සඳහා සිදුරු සහිත ව්‍යුහයක් සෑදීම පහසුය. හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩය සහ කාබොක්සයිල් කාණ්ඩය වැනි ජලප්‍රතිකාර ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩ තන්තු මතුපිටට සවි කර ඇති අතර එමඟින් විද්‍යුත් විච්ඡේදක ද්‍රාවණයේ හොඳ තෙතමනය රඳවා ගැනීමේ හැකියාවක් ඇති අතර එමඟින් ව්‍යුත්පන්න ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය බලශක්ති ගබඩා ක්ෂේත්‍රයේ පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවක් ඇත. නැනෝසෙලියුලෝස් මත පදනම් වූ ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය ප්‍රාචීරය, විද්‍යුත් විච්ඡේදනය, ඇලවුම් සහ වාහකය වැනි බලශක්ති ගබඩා උපාංගවල විවිධ සංරචක ලෙස පමණක් භාවිතා කළ නොහැක. ඒ සමඟම, ඉහළ උෂ්ණත්ව කාබනීකරණය, ස්ථානීය රසායනික බහුඅවයවීකරණය සහ විද්‍යුත් රසායනික තැන්පත් කිරීමේ උපාය මාර්ග භාවිතා කර සියුම් නැනෝ ව්‍යුහයන් සහ විශිෂ්ට විද්‍යුත් රසායනික ගුණාංග ලබා ගැනීම සඳහා විද්‍යුත් ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය සමඟ සංයුක්ත කළ හැකිය.

රූපය 4. බලශක්ති ගබඩා ක්ෂේත්‍රය තුළ නැනෝසෙලියුලෝස් පාදක ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය යෙදීම

ජෛව වෛද්‍ය යෙදුම් සඳහා නැනෝසෙලියුලෝස් ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය

වියළි තත්වයේදී, නැනෝසෙලියුලෝස් වල යාන්ත්‍රික ගුණාංග මිනිස් අස්ථි හා සැසඳිය හැකි අතර, තෙත් තත්වයේදී, නැනෝසෙලියුලෝස් වල භෞතික හා රසායනික ගුණාංග බාහිර සෛලීය අනුකෘතියට සමාන වේ. මේ අතර, විශිෂ්ට භෞතික හා රසායනික ගුණාංග වලට අමතරව, නැනෝසෙලියුලෝස් අනෙකුත් බහු අවයවක හෝ ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය සමඟ ඉහළ අනුකූලතාවයක් ඇති අතර, එමඟින් නැනෝසෙලියුලෝස් ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය ජෛව වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ හොඳ ප්‍රායෝගික වටිනාකමක් සහ පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවන් ඇත.

රූපය 5. ජෛව වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ නැනෝසෙලියුලෝස් පාදක ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය යෙදීම