Un grupo internacional de investigadores desarrolló una película innovadora en nanocelulosaun material altamente sostenible y multifuncional, diseñado para transformar dos sectores cruciales: el fotovoltaico y el embalaje. La peculiaridad de esta película radica en su capacidad para combinar una alta transparencia con la posibilidad de regular la difusión de la luz, características que lo hacen ideal para aplicaciones avanzadas. En particular, la película llega a uno transmitancia superior al 80% Longitud de onda de 550 nm, abriendo nuevas carreteras en la optimización de la gestión de la luz.
Pero, ¿qué es exactamente el Nanocellulosa? Es un material derivado de celulosatrabajó a escala nanométrica y obtenida de fuentes naturales como plantas, algas o bacterias. Esto hace que no solo sea de gran rendimiento, sino también ecológico y biodegradable, en línea con las necesidades de un futuro más sostenible.
La película que combina eficiencia y sostenibilidad: desde los fotovoltaicos hasta el embalaje
En el campo de embalajelas prioridades son la resistencia mecánica y la capacidad de crear una barrera contra el agua y el gas, mientras que la transparencia óptica es menos relevante. Por el contrario, para el fotovoltaico Es esencial obtener materiales con alta transparencia, superficies lisas y resistencia al agua para garantizar un rendimiento óptimo.
Para lograr estos objetivos, los investigadores han combinado dos tipos de nanocelulosa: I Cristales nanocelulósicos (CNC) y el nanofibrille de celulosa (CNF), experimentando con diferentes proporciones (100: 0, 75:25, 50:50, 25:75, 0: 100). Además, introdujeron un componente adicional, el Montmorillonita (MTM), una nanoclay que ha permitido mejorar algunas características del material, como la protección de los rayos UV y la resistencia a la transmisión.
El proceso de producción tuvo lugar a través de una técnica llamada Reparto de solventeque implica la mezcla de los componentes en suspensión, su secado a temperatura ambiente y una fase de secado adicional a 150 ° C para mejorar la estabilidad de las películas. Esto permitió obtener superficies suaves y arrugadas, necesarias para análisis mecánicos y ópticos posteriores.
Las películas fueron sometidas a pruebas rigurosas para evaluar sus características físicas, mecánicas y ópticas, además de la resistencia al agua y la estabilidad cromática en la luz artificial. Los resultados han demostrado que yo Películas hechas sin Montmorillonite (CNC: CNF) ofrecen un mayor rendimiento para aplicaciones optoelectrónicas, gracias a su transparencia excepcional (más del 80% a 550 nm) y la superficie lisa, con rugosidad RMS de solo 17 nm para la relación CNC: CNF 100: 0.
Por otro lado, yo Películas que contienen Montamorillonite Mostraron una mayor resistencia de resistencia (28-53%) y una protección efectiva de los rayos UV de hasta 250 nm, características que podrían aumentar su duración en aplicaciones tecnológicas.
Otro aspecto interesante es la capacidad de las películas para regular el nivel de difusión de la luz (neblina), que varía del 5% al 60% según la composición. Esto los hace particularmente útiles para el fotovoltaicodonde la gestión de la luz óptima puede mejorar la eficiencia de los paneles solares.
La investigación, titulada «Películas híbridas de nanocelulosa multifuncional: desde el embalaje hasta los fotovoltaicos»fue publicado enRevista Internacional de Macromoléculas Biológicas.