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cellulosa cristallina

02.07.2015

Tutti parlano di fibre di cellulosa, polpa, ma cos'è la cellulosa cristallina? La fibra è costituita da nanofibrille, nanofibrille - di filamenti polimerici e in alcune aree lunghe molecole di cellulosa sono saldamente collegate da legami idrogeno e altamente ordinate, mentre in altre hanno una struttura amorfa.

La cellulosa, purificata dalla lignina e dall'emicellulosa, è morbida e fibrosa. Ma se viene trattato, ad esempio, con un acido forte o un enzima che distrugge le sezioni disordinate del polimero, rimarranno aghi in miniatura di diametro nanometrico, costituiti da frammenti di catene di glucosio strettamente imballati. Questi aghi - nanocellulosa cristallina (CNC) - sono più forti del kevlar e della fibra di carbonio e costano dieci volte meno. La loro produzione è di circa il 30% della massa della polpa, sperano di portare il prezzo della produzione di massa a diversi dollari al chilogrammo. Inoltre, i nanocristalli di cellulosa sono trasparenti e le pellicole di cellulosa nanocristallina hanno proprietà ottiche interessanti.

Materiali utili sono anche le fibre di cellulosa, o nanofibrille, di diametro nanometrico e lunghe pochi micrometri; possono essere usati per realizzare nanocompositi, film per vari filtri e soluzioni di nanofibre di cellulosa hanno proprietà fisiche insolite. A differenza di molte altre nanoparticelle, la nanocellulosa è completamente biocompatibile e non incute timore negli ambientalisti più accaniti. Questi materiali presentano un importante svantaggio: l'elevata igroscopicità: anche piccole particelle di legno tendono a legare l'acqua. Ma qui le carte sono già nelle mani di chimici e tecnologi.

Film di nanocellulosa idrofobi, plastici e trasparenti sono stati recentemente ottenuti da un gruppo di ricercatori giapponesi che da molti anni lavorano con nanofibre di cellulosa ossidate con NaClO in presenza di (2,2,6,6-tetrametilpiperidin-1-il)- ossile (TEMPO o TO in breve) e bromuro di sodio. Durante l'ossidazione, i gruppi -CH2OH della superficie libera vengono convertiti in carbossile -COO-; i ricercatori hanno chiamato tali nanofibre TOCN. In questo lavoro, i giapponesi hanno ottenuto film essiccando una dispersione acquosa di TOCN con alchilammine quaternarie, molecole in cui quattro catene alchiliche sono attaccate a un atomo di azoto caricato positivamente. Le alchilammine sono diventate controioni per i gruppi superficiali carbossilati e hanno conferito plasticità al film: le catene alchiliche ne coprono la superficie e occupano lo spazio tra le nanofibre.

Inoltre, il film di nanocellulosa è diventato idrorepellente: se si utilizza il tetra(n-butil)-ammonio, l'angolo di contatto con l'acqua raggiunge i 100°. Tali nanofibrille possono essere un riempitivo in matrici polimeriche idrofobiche.

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L’esistenza di una regola entropica per l’entanglement quantistico è stata dimostrata 09.05.2024

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Mini condizionatore Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

L'estate è tempo di relax e di viaggi, ma spesso il caldo può trasformare questo periodo in un tormento insopportabile. Ti presentiamo un nuovo prodotto di Sony: il mini-condizionatore Reon Pocket 5, che promette di rendere l'estate più confortevole per i suoi utenti. Sony ha introdotto un dispositivo unico: il mini-condizionatore Reon Pocket 5, che fornisce raffreddamento al corpo nelle giornate calde. Con esso, gli utenti possono godersi la freschezza sempre e ovunque semplicemente indossandolo al collo. Questo mini-condizionatore è dotato di regolazione automatica delle modalità operative, nonché di sensori di temperatura e umidità. Grazie a tecnologie innovative, Reon Pocket 5 regola il proprio funzionamento a seconda dell'attività dell'utente e delle condizioni ambientali. Gli utenti possono regolare facilmente la temperatura utilizzando un'app mobile dedicata connessa tramite Bluetooth. Inoltre, per comodità, sono disponibili magliette e pantaloncini appositamente progettati, ai quali è possibile collegare un mini condizionatore d'aria. Il dispositivo può oh ... >>

Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

La produzione di energia solare nello spazio sta diventando sempre più fattibile con l’avvento di nuove tecnologie e lo sviluppo di programmi spaziali. Il capo della startup Virtus Solis ha condiviso la sua visione di utilizzare la Starship di SpaceX per creare centrali elettriche orbitali in grado di alimentare la Terra. La startup Virtus Solis ha svelato un ambizioso progetto per creare centrali elettriche orbitali utilizzando la Starship di SpaceX. Questa idea potrebbe cambiare significativamente il campo della produzione di energia solare, rendendola più accessibile ed economica. Il fulcro del piano della startup è ridurre i costi di lancio dei satelliti nello spazio utilizzando Starship. Si prevede che questa svolta tecnologica renderà la produzione di energia solare nello spazio più competitiva rispetto alle fonti energetiche tradizionali. Virtual Solis prevede di costruire grandi pannelli fotovoltaici in orbita, utilizzando Starship per fornire le attrezzature necessarie. Tuttavia, una delle sfide principali ... >>

Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

Con lo sviluppo della tecnologia e l’uso crescente dell’elettronica, la questione della creazione di fonti energetiche efficienti e sicure sta diventando sempre più urgente. I ricercatori dell’Università del Queensland hanno svelato un nuovo approccio alla creazione di batterie a base di zinco ad alta potenza che potrebbero cambiare il panorama del settore energetico. Uno dei problemi principali delle tradizionali batterie ricaricabili a base d’acqua era il loro basso voltaggio, che ne limitava l’utilizzo nei dispositivi moderni. Ma grazie ad un nuovo metodo sviluppato dagli scienziati, questo inconveniente è stato superato con successo. Nell'ambito della loro ricerca, gli scienziati si sono rivolti a uno speciale composto organico: il catecolo. Si è rivelato un componente importante in grado di migliorare la stabilità della batteria e aumentarne l'efficienza. Questo approccio ha portato ad un aumento significativo della tensione delle batterie agli ioni di zinco, rendendole più competitive. Secondo gli scienziati, tali batterie presentano numerosi vantaggi. Hanno b ... >>

Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

La birra, essendo una delle bevande alcoliche più comuni, ha un gusto unico, che può cambiare a seconda della temperatura di consumo. Un nuovo studio condotto da un team internazionale di scienziati ha scoperto che la temperatura della birra ha un impatto significativo sulla percezione del gusto alcolico. Lo studio, condotto dallo scienziato dei materiali Lei Jiang, ha scoperto che a diverse temperature, le molecole di etanolo e acqua formano diversi tipi di cluster, che influenzano la percezione del gusto alcolico. A basse temperature si formano più grappoli piramidali, che riducono l'asprezza del gusto dell'"etanolo" e rendono la bevanda meno alcolica. Al contrario, con l'aumentare della temperatura, i grappoli diventano più a catena, determinando un gusto alcolico più pronunciato. Questo spiega perché il gusto di alcune bevande alcoliche, come il baijiu, può cambiare a seconda della temperatura. I dati ottenuti aprono nuove prospettive per i produttori di bevande, ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Auto elettrica Sunswift 7 ad alta velocità 23.12.2022

Un team di ingegneri australiani sta rivendicando un nuovo record mondiale per il loro veicolo elettrico Sunswift 7. Il veicolo a energia solare è stato testato per coprire 1000 km con una singola carica in meno di 12 ore.

L'auto elettrica Sunswift 7 pesa solo 500 kg. È circa un quarto del peso di una tipica auto Tesla. Per investire in un limite di peso così ridotto, gli ingegneri hanno dovuto abbandonare il sistema di climatizzazione, i freni ABS, gli airbag, i tergicristalli e altre caratteristiche familiari alle auto di serie. Invece, gli ingegneri si sono concentrati sull'efficienza aerodinamica e sulla resistenza al rotolamento. Se la Tesla Model S ha un coefficiente di resistenza aerodinamica di 0,208, la Sunswift 7 ha un coefficiente di resistenza aerodinamica di solo 0,095.

Il team ha trascorso due anni a costruire il Sunswift 7 con l'obiettivo di stabilire un Guinness World Record e dimostrare il veicolo elettrico a energia solare più veloce in grado di percorrere oltre 1000 km. Un tentativo di record è stato effettuato di recente sulla pista di prova dell'Highway Circuit presso l'Australian Automotive Research Centre, quando la Sunswift 7 ha percorso 240 giri con una singola carica.

Ci sono volute 1000 ore 11 minuti e 53 secondi per coprire la distanza di 32 km, e la velocità media era di 85 km/h. I conducenti cambiavano ogni poche ore. Sulla strada per il traguardo, il team ha dovuto risolvere diversi problemi: la gestione della batteria e una gomma forata.

Finora, Sunswift 7 è considerata ufficiosamente l'auto elettrica più veloce, coprendo più di 1000 km senza ricarica. Il team è in attesa di conferma ufficiale dei dati di tempo e telemetria del veicolo per ricevere un certificato di Guinness World Record.

"All'interno di questo record, il consumo di energia era di soli 3,8 kWh/100 km, mentre oggi anche i veicoli elettrici più efficienti su strada raggiungono solo 15 kWh/100 km, con una media di circa 20 kWh/100 km", ha affermato l'amministratore delegato, il professor Richard Hopkins.

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