Bột màu siêu trắng, lấy ý tưởng từ bọ cánh cứng

11:27' AM - Thứ sáu, 04/05/2018

Bọ cánh cứng Cyphochilus sống ở Đông Nam á có màu trắng sáng khác thường nhờ lớp vỏ trắng sáng của nó có thể phân tán ánh sáng. Lấy ý tưởng từ loài sinh vật nhỏ bé này, các nhà hóa học tại Đại học Cambridge (Anh) đã chế tạo thành công một loại vật liệu siêu trắng mới.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã sử dụng xenluloza làm nguyên liệu để chế tạo vật liệu mới nói trên. Họ cho biết đã tạo ra một loại vật liệu phân tán ánh sáng, vừa tương thích sinh học vừa phân hủy sinh học, có thể thay thế các loại bột màu như titan đioxit trong kem chống nắng hoặc sơn. Hiện nay, việc sử dụng TiO2 đang được xem xét lại do những tác động của nó đối với môi trường.

Màu trắng sáng mà bọ cánh cứng có được là do một mạng lưới ngẫu nhiên các sợi chitin sắp xếp dày đặc, có khả năng phân tán ánh sáng mạnh. Lấy ý tưởng từ loài sinh vật này, các nhà hóa học tại Đại học Cambridge đã chế tạo vật liệu trắng mới với cấu trúc sợi thay cho cấu trúc hạt hình cầu như ở TiO2.

Bắt chước theo lớp vỏ của bọ cánh cứng, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các sợi xenluloza kích cỡ nano. Những sợi nano xenluloza này rất bền, sẵn có và có thể tái tạo, nhưng cho đến nay chúng mới chỉ được nghiên cứu để chế tạo các vật liệu trong suốt bằng cách ép nén thành các lớp màng mỏng.

Khi không bị nén chặt, các sợi nano xenluloza tạo thành những màng mỏng có tính chất quang học rất khác biệt. Chính bản chất sắp xếp ngẫu nhiên của các sợi nano xenluloza đã tạo ra những lỗ hổng với kích cỡ khác nhau, cho phép phân tán ánh sáng một cách hiệu quả, khiến cho lớp màng trở nên trắng sáng.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng máy ly tâm để tách riêng các sợi nano xenluloza theo đường kính. Họ nhận thấy, lớp màng tạo thành từ các sợi nano xenluloza với đường kính nhỏ nhất sẽ được sắp xếp dày đặc hơn và phân tán ánh sáng kém hơn lớp màng tạo thành từ các sợi với nhiều kích thước khác nhau. Vật liệu tốt nhất của họ (có phạm vi kích thước được chọn lựa cẩn thận và các sợi phân bố ngẫu nhiên) có thể phân tán ánh sáng tốt gấp 30 lần so với giấy lọc tiêu chuẩn - vật liệu có chứa chất làm trắng đã được nghiên cứu rất kỹ.

Theo đánh giá của một nhà khoa học tại Đại học Tổng hợp Bristol, sự cải tiến về màu trắng nói trên so với giấy lọc tiêu chuẩn là kết quả đáng chú ý, hơn nữa phương pháp mới có tác dụng tích cực đối với môi trường vì không sử dụng các tác nhân như titan đioxit. Thách thức hiện nay là làm thế nào để vật liệu mới này có thể được thương mại hóa.

Phạm Huệ

Theo Chemical & Engineering News, 03/2018

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,