Papier transparent? Voici le film en nanocellulose révolutionnaire pour le photovoltaïque et l'emballage

Le film de nanocellulose à forte transparence qui révolutionne le photovoltaïque et l'emballage: l'innovation et la durabilité enfermées dans un seul matériau

Un groupe international de chercheurs a développé un film innovant nanocelluloseun matériau très durable et multifonctionnel, conçu pour transformer deux secteurs cruciaux: le photovoltaïque et le conditionnement. La particularité de ce film réside dans sa capacité à combiner une transparence élevée avec la possibilité de réguler la diffusion de la lumière, des caractéristiques qui le rendent idéal pour les applications avancées. En particulier, le film atteint un transmittance supérieure à 80% Longueur d'onde de 550 nm, ouvrant de nouvelles routes dans l'optimisation de la gestion de la lumière.

Mais quel est exactement le Nanocellosa? C'est un matériau dérivé de cellulosea travaillé sur une échelle nanométrique et obtenu à partir de sources naturelles telles que les plantes, les algues ou les bactéries. Cela le rend non seulement très performant, mais aussi écologique et biodégradable, conformément aux besoins d'un avenir plus durable.

Le film qui combine l'efficacité et la durabilité: de la photovoltaïque à l'emballage

Dans le domaine de conditionnementLes priorités sont la résistance mécanique et la capacité de créer une barrière contre l'eau et le gaz, tandis que la transparence optique est moins pertinente. Au contraire, pour le photovoltaïque Il est essentiel d'obtenir des matériaux avec une transparence élevée, des surfaces lisses et une résistance à l'eau pour assurer des performances optimales.

Pour atteindre ces objectifs, les chercheurs ont combiné deux types de nanocellosa: i Cristaux nanocellulosiques (CNC) et le Nanofibrille de cellulose (CNF), expérimentant différentes proportions (100: 0, 75:25, 50:50, 25:75, 0: 100). De plus, ils ont introduit un composant supplémentaire, le Montmorillonite (MTM), une nanoclay qui a permis d'améliorer certaines caractéristiques du matériau, telles que la protection contre les rayons UV et la résistance au streaming.

Le processus de production a eu lieu grâce à une technique appelée Moulage par solvantqui implique le mélange des composants en suspension, leur séchage à température ambiante et une phase de séchage supplémentaire à 150 ° C pour améliorer la stabilité des films. Cela a permis d'obtenir des surfaces lisses et ridées, nécessaires aux analyses mécaniques et optiques ultérieures.

Les films ont été soumis à des tests rigoureux pour évaluer leurs caractéristiques physiques, mécaniques et optiques, en plus de la résistance à l'eau et de la stabilité chromatique dans la lumière artificielle. Les résultats ont montré que je Films réalisés sans montmorillonite (CNC: CNF) offrent des performances plus élevées pour les applications optoélectroniques, grâce à leur transparence exceptionnelle (plus de 80% à 550 nm) et à la surface lisse, avec une rugosité RMS de seulement 17 nm pour le rapport CNC: CNF 100: 0.

D'un autre côté, je Films contenant la montamorillonite Ils ont montré une plus grande résistance à la résistance (28-53%) et une protection efficace contre les rayons UV jusqu'à 250 nm, caractéristiques qui pourraient augmenter sa durée dans les applications technologiques.

Un autre aspect intéressant est la capacité des films à réguler le niveau de diffusion de la lumière (brume), qui varie de 5% à 60% selon la composition. Cela les rend particulièrement utiles pour le photovoltaïqueoù la gestion optimale de la lumière peut améliorer l'efficacité des panneaux solaires.

La recherche, intitulée « Films hybrides multifonctionnels nanocellulose: de l'emballage aux photovoltaïques »a été publié surJournal international de macromolécules biologiques.

Source: Journal international de macromolécules biologiques