1. Cellulosananokristaller (CNC):
- CNC utvinns från växtbiomassa, särskilt cellulosarika material som trä, bomull och jordbruksrester.
- De har hög transparens, låg termisk expansion och hög mekanisk styrka, vilket gör dem lämpliga för optiska komponenter som linser, polarisatorer och diffraktionsgitter.
- CNC:er kan funktionaliseras för att förbättra deras optiska egenskaper, som att inkorporera kromoforer för färgjustering eller metallnanopartiklar för plasmoniska effekter.
2. Lignin-baserade material:
- Lignin är en komplex aromatisk polymer som finns i växternas cellväggar.
- Ligninbaserade material, såsom lignin-nanopartiklar och nanofibrer, uppvisar intressanta optiska egenskaper, inklusive hög UV-blockerande förmåga, låg dubbelbrytning och avstämbara brytningsindex.
- Dessa egenskaper gör ligninbaserade material till lovande kandidater för optiska applikationer som UV-filter, polarisatorer och vågledare.
3. Biobaserade fotoniska kristaller:
– Fotoniska kristaller är material med periodiskt arrangerade dielektriska strukturer som kan styra och manipulera ljus.
- Växtbiomassa kan användas som mall för att tillverka biobaserade fotoniska kristaller. Till exempel kan den naturliga hierarkiska strukturen hos cellulosa i växtcellväggar utnyttjas för att skapa fotoniska kristaller med unika optiska egenskaper.
- Biobaserade fotoniska kristaller har potentiella tillämpningar inom avkänning, bildbehandling och energieffektiv belysning.
4. Bioinspirerade antireflekterande beläggningar:
– Växtytor uppvisar ofta intrikata mikro- och nanostrukturer som minskar ljusreflektion och förbättrar ljusabsorptionen.
– Genom att efterlikna dessa bioinspirerade strukturer kan antireflekterande beläggningar utvecklas med växtbaserade material.
- Dessa beläggningar kan förbättra effektiviteten hos optiska enheter genom att minska optiska förluster på grund av reflektion, särskilt viktigt för solceller och optoelektroniska enheter.
5. Växthärledda färgämnen och pigment:
– Många växter producerar naturliga färgämnen och pigment som uppvisar specifika optiska egenskaper, som färgabsorption och fluorescens.
- Dessa växthärledda färgämnen kan extraheras och användas som färgfilter, fotosensibilisatorer och fluorescerande prober i optiska applikationer.
- De erbjuder fördelar som biologisk nedbrytbarhet, icke-toxicitet och inställbara optiska egenskaper.
6. Cellulosabaserade hydrogeler:
- Cellulosa, en viktig komponent i växtbiomassa, kan bearbetas till hydrogeler med unika optiska egenskaper.
- Cellulosabaserade hydrogeler är transparenta, biokompatibla och kan funktionaliseras för att inkorporera olika optiska funktioner.
– De hittar tillämpningar inom kontaktlinser, vävnadsteknik och avkänningsplattformar.
Utnyttjandet av biomassa från anläggningar för optiska applikationer lovar mycket när det gäller att utveckla hållbara och miljövänliga alternativ till traditionella material. Genom att utnyttja de unika optiska egenskaperna hos växtbaserade material kan vi avancera inom optiken samtidigt som vi minskar beroendet av icke-förnybara resurser.
