80后科学家用果蔬纤维素制成眼影亮片！无毒可降解( 二 ) _信息快讯

文章插图

（来源：Nature Materials）
随后，他们证明了这些结构彩色的卷到卷铸膜，可被加工成生动的、水稳定的光子纤维素纳米晶体微粒，从而能作为一种可持续效果颜料或闪光片。
具体来说，使用中试尺度的卷到卷涂层单元，可生产出大面积的光子纤维素纳米晶体薄膜和颗粒，其中纤维素纳米晶体水悬浮液沉积之后，并在移动的聚合物衬底上干燥和分层之后，可被加工成结构彩色的纤维素微粒。
该过程可分为几个关键步骤：首先，在薄网中心部分进行电晕放电以便激活表面，借此还可增加疏水聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）涂层基板的表面能，从而促进低粘度纤维素纳米晶体水悬浮液的润湿。

文章插图

（来源：Nature Materials）
这一步也可让悬浮液钉固下来，从而将其限制在薄网的亲水疏水边界内，并防止悬浮液在沉积区域外不受控制的流动。然后，通过一个在线槽模具，来实现数控悬架的沉积，并对涂层进行连续性控制。

文章插图

（来源：Nature Materials）
在沉积之后，涂层网可在静态环境下得到干燥，也可通过卷到卷路径，通过热空气干燥器来缩短干燥时间。使用空气干燥器的好处在于，后者可实现一个逐步连续的沉积过程。
下图显示了在环境条件下，通过静态干燥获得的黑色苯二甲酸乙二醇酯网上的红色、绿色和蓝色纤维素纳米晶体薄膜的例子。

文章插图

（来源：Nature Materials）
此外，还可使用刀片从网上剥离薄膜，从而获得独立的薄膜。这种数控薄膜可以经过热处理，研磨削和尺寸分选，产生结构颜色的颗粒，从而应用于闪光颜料。
如图，这张照片显示了一层纤维素纳米晶体薄膜，它被成功地从其基底上剥离，并被放置在黑色背景上。

文章插图

（来源：Nature Materials）
作为原料的纤维素材料，也可在市面上购买到，经过优化步骤即可转化为合适的液体悬浮液，研究中该团队展示了连续沉积的含有纤维素的悬浮液。
在大规模制备出纤维素薄膜后，该团队把它们磨成用于制造闪光剂或效果颜料的颗粒。研究中，梁欣伶主要负责大面积生产制造，即使用相关生产方法去进行量产化。

文章插图

图 | 梁欣伶（来源：梁欣伶）
通过优化纤维素溶液和涂层参数，该团队已实现完全控制该纤维素纳米颗粒自组装过程，可在机器上以卷对卷的方式生产该材料，相关工艺也和现有工业规模机器兼容。

文章插图

（来源：Nature Materials）
梁欣伶表示，研究中使用纤维素的纳米颗粒，基本都可以在市面上买到。把它融在水里，然后用机器把它做成大面积材料。此前这类研究通常只制造小面积材料，比如几十公分的面积，不足以进行商用。
使用比较工业化的机器，做成比较大面积的，从而节省生产成本。使用纤维素制备的纳米晶体薄膜，可以卷对卷的方式进行大规模制造，就像用木浆造纸一样。据悉，这也是该材料首次以工业规模被制造出来。

特别声明：本站内容均来自网友提供或互联网，仅供参考，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系，我们将在24小时内删除。