የምርምር ግስጋሴ እና የተግባር ሴሉሎስ ተስፋዎች

በተግባራዊ ሴሉሎስ ላይ የተደረገ ጥናት በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ እያደገ ባለው ዘላቂ እና ታዳሽ ቁሳቁሶች ፍላጎት በመነሳሳት ከቅርብ ዓመታት ወዲህ ከፍተኛ መሻሻል አሳይቷል። ተግባራዊ ሴሉሎስ የሚያመለክተው የሴሉሎስ ተዋጽኦዎችን ወይም የተሻሻሉ ሴሉሎስን ከትውልድ አገራቸው ባለፈ የተበጁ ንብረቶች እና ተግባራትን ነው። አንዳንድ ቁልፍ የምርምር ግስጋሴዎች እና ተግባራዊ የሴሉሎስ ተስፋዎች እነኚሁና፡

1. ባዮሜዲካል አፕሊኬሽኖች፡ እንደ ካርቦክሲሜቲል ሴሉሎስ (ሲኤምሲ)፣ ሃይድሮክሲፕሮፒል ሴሉሎስ (HPC) እና ሴሉሎስ ናኖክሪስታሎች (CNCs) ያሉ ተግባራዊ የሴሉሎስ ተዋጽኦዎች ለተለያዩ ባዮሜዲካል አፕሊኬሽኖች እየተፈተሹ ነው። እነዚህም የመድኃኒት አቅርቦት ሥርዓቶች፣ የቁስል አልባሳት፣ የቲሹ ኢንጂነሪንግ ስካፎልድ እና ባዮሴንሰር ያካትታሉ። የሴሉሎስ ባዮኬሚካላዊነት፣ ባዮዲድራዳቢሊቲ እና ሊስተካከል የሚችል ባህሪያት ለእንደዚህ አይነት አፕሊኬሽኖች ማራኪ ያደርገዋል።
2. ናኖሴሉሎዝ ላይ የተመሰረቱ ቁሶች፡ ሴሉሎስ ናኖክሪስታሎች (CNCs) እና ሴሉሎስ ናኖፊብሪልስ (CNFs)ን ጨምሮ ናኖሴሉሎዝ በልዩ ሜካኒካል ባህሪያቱ፣ ከፍተኛ ምጥጥነ ገጽታ እና ትልቅ የገጽታ ስፋት ምክንያት ከፍተኛ ፍላጎት አግኝቷል። ጥናቱ ያተኮረው ናኖሴሉሎዝ እንደ ማጠናከሪያ በተቀነባበሩ ቁሶች፣ ፊልሞች፣ ሽፋኖች እና ኤሮጀሎች ውስጥ ለማሸጊያ፣ ማጣሪያ፣ ኤሌክትሮኒክስ እና መዋቅራዊ ቁሶች ነው።
3. ብልህ እና ምላሽ ሰጭ ቁሶች፡ ሴሉሎስን በአነቃቂ ምላሽ ሰጪ ፖሊመሮች ወይም ሞለኪውሎች ተግባራዊ ማድረግ እንደ ፒኤች፣ ሙቀት፣ እርጥበት ወይም ብርሃን ላሉ ውጫዊ ማነቃቂያዎች ምላሽ የሚሰጡ ስማርት ቁሶችን ማዳበር ያስችላል። እነዚህ ቁሳቁሶች በመድኃኒት አቅርቦት፣ ዳሰሳ፣ ማንቃት እና ቁጥጥር ስር ባሉ የመልቀቂያ ስርዓቶች ውስጥ መተግበሪያዎችን ያገኛሉ።
4. የገጽታ ማሻሻያ፡ የገጽታ ማሻሻያ ዘዴዎች የሴሉሎስን ገጽ ባህሪያት ለተወሰኑ አፕሊኬሽኖች ለማስማማት እየተዳሰሱ ነው። በተግባራዊ ሞለኪውሎች የገጽታ ቀረጻ፣ የኬሚካል ማሻሻያ እና ሽፋን እንደ ሃይድሮፎቢሲቲ፣ ፀረ-ተሕዋስያን ባህሪያት ወይም ማጣበቂያ ያሉ ተፈላጊ ተግባራትን ለማስተዋወቅ ያስችላል።
5. አረንጓዴ ማከያዎች እና ሙላዎች፡ ሴሉሎስ ተዋጽኦዎች ሰራሽ እና ታዳሽ ያልሆኑ ቁሳቁሶችን ለመተካት በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ እንደ አረንጓዴ ተጨማሪዎች እና ሙላቶች ከጊዜ ወደ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ። በፖሊመር ውህዶች ውስጥ በሴሉሎስ ላይ የተመሰረቱ ሙሌቶች የሜካኒካል ባህሪያትን ያሻሽላሉ, ክብደትን ይቀንሳሉ እና ዘላቂነትን ይጨምራሉ. እንዲሁም እንደ ሪዮሎጂ ማሻሻያ, ወፍራም እና ማረጋጊያዎች በቀለም, ሽፋን, ማጣበቂያ እና የግል እንክብካቤ ምርቶች ውስጥ ያገለግላሉ.
6. የአካባቢ ማሻሻያ፡ ተግባራዊ ሴሉሎስ ቁሶች እንደ የውሃ ማጣሪያ፣ ብክለት ማስተዋወቅ እና የዘይት መፍሰስን ላሉ የአካባቢ ማሻሻያ መተግበሪያዎች እየተመረመሩ ነው። ሴሉሎስን መሰረት ያደረጉ ማስታዎቂያዎች እና ሽፋኖች ከባድ ብረቶችን፣ ማቅለሚያዎችን እና ኦርጋኒክ ብከላዎችን ከተበከሉ የውሃ ምንጮች የማስወገድ ተስፋ ያሳያሉ።
7. የኢነርጂ ማከማቻ እና መለወጥ፡ ከሴሉሎስ የተገኙ ቁሶች ለሃይል ማከማቻ እና ልወጣ አፕሊኬሽኖች፣ ሱፐርካፓሲተሮችን፣ ባትሪዎችን እና የነዳጅ ሴሎችን ጨምሮ ይመረመራሉ። ናኖሴሉሎዝ ላይ የተመረኮዙ ኤሌክትሮዶች፣ ሴፓራተሮች እና ኤሌክትሮላይቶች እንደ ከፍተኛ የገጽታ ስፋት፣ ሊስተካከል የሚችል porosity እና የአካባቢ ዘላቂነት ያሉ ጥቅሞችን ይሰጣሉ።
8. ዲጂታል እና ተጨማሪ ማኑፋክቸሪንግ፡ ተግባራዊ ሴሉሎስ ቁሶች በዲጂታል እና ተጨማሪ የማምረቻ ቴክኒኮች እንደ 3D ህትመት እና ኢንክጄት ህትመት ጥቅም ላይ እየዋሉ ነው። ሴሉሎስን መሰረት ያደረጉ ባዮይንኮች እና ሊታተሙ የሚችሉ ቁሶች ውስብስብ አወቃቀሮችን እና ተግባራዊ መሳሪያዎችን በባዮሜዲካል፣ በኤሌክትሮኒክስ እና በሜካኒካል አፕሊኬሽኖች ለማምረት ያስችላሉ።

በተግባራዊ ሴሉሎስ ላይ የሚደረገው ምርምር በተለያዩ መስኮች ዘላቂ፣ ባዮኬሚካላዊ እና ሁለገብ ማቴሪያሎችን ለማግኘት በሚደረገው ጥረት ወደፊት መሄዱን ቀጥሏል። በአካዳሚዎች፣ በኢንዱስትሪ እና በመንግስት ኤጀንሲዎች መካከል ያለው ቀጣይነት ያለው ትብብር በሚቀጥሉት አመታት አዳዲስ ሴሉሎስን መሰረት ያደረጉ ምርቶችን እና ቴክኖሎጂዎችን ልማት እና ግብይትን ያፋጥናል ተብሎ ይጠበቃል።