प्रभाव... बायोडिग्रेडेबल 3डी सेंसर और डिस्प्ले का गिरगिट

पानी, कार्बन नैनोट्यूब और सेल्युलोज नैनोफाइब्रिल्स के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्युलोज का मिश्रण गर्म या खिंचने पर रंग बदल देता है

बायोडिग्रेडेबल सेंसर और डिस्प्ले: एचपीसी (हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेलूलोज़) के कारण संरचनात्मक रंगाई
रंगीन सेलूलोज़: नए एचपीसी मिश्रण से मुद्रित ईएमपीए का लोगो 3डी गर्म होने पर रंग बदलता है (फोटो: ईएमपीए)

क्या बायोडिग्रेडेबल सेंसर और डिस्प्ले को 3डी प्रिंट करना संभव है? ईएमपीए में सेलूलोज़ और लकड़ी सामग्री प्रयोगशाला के शोधकर्ता स्विजरलैंड एक ऐसी सामग्री विकसित की है जो केवल इसी परिणाम की अनुमति देती है।

पानी, कार्बन नैनोट्यूब और सेल्युलोज नैनोफाइब्रिल्स के साथ हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेल्युलोज का मिश्रण बिना किसी रंगद्रव्य के, गर्म करने या खींचने पर रंग बदल देता है।

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बायोडिग्रेडेबल सेंसर और डिस्प्ले: गिरगिट की त्वचा
गिरगिट की त्वचा, तितलियों के पंखों और मोर के पंखों की तरह, अपने शानदार रंग का पूरा या कुछ हिस्सा पिगमेंट से नहीं, बल्कि सूक्ष्म संरचनाओं से प्राप्त करती है जो दिन के उजाले (सफेद) को वर्णक्रमीय रंगों में "विभाजित" करती हैं और विशिष्ट के लिए केवल तरंग दैर्ध्य को प्रतिबिंबित करती हैं। रंग की

फार्मास्युटिकल, कॉस्मेटिक और खाद्य मूल के एचपीसी की उपयोगी और ज्ञात विशेषताएं

विद्वानों का प्रश्न और उद्यम जगत निम्नलिखित था: एक लोचदार सामग्री जो रंग बदलती है, बिजली का संचालन करती है, तीन आयामों में मुद्रित की जा सकती है और एक ही समय में बायोडिग्रेडेबल हो सकती है? वह सिर्फ एक धर्मात्मा नहीं है वैज्ञानिक इच्छा.

ड्यूबेंडोर्फ में, सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी के लिए स्विस संघीय प्रयोगशाला के शोधकर्ताओं ने वास्तव में सेलूलोज़ और कार्बन नैनोट्यूब के आधार पर इन सटीक गुणों वाली एक सामग्री का उत्पादन किया है।

वैज्ञानिक स्विज़ेरी उन्होंने हाइड्रोक्सीप्रोपाइल सेलुलोज (एचपीसी) से शुरुआत की, जिसका उपयोग अन्य चीजों के अलावा आमतौर पर दवा, कॉस्मेटिक और खाद्य उत्पादों में सहायक पदार्थ के रूप में किया जाता है।

जब के साथ मिलाया जाता हैपानीएचपीसी को लिक्विड क्रिस्टल बनाने के लिए जाना जाता है। और इन क्रिस्टलों में एक उल्लेखनीय गुण है।

उनकी संरचना के आधार पर, जो अन्य बातों के अलावा, हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेलूलोज़ की सांद्रता पर निर्भर करती है, वे विभिन्न रंगों में चमकते हैं, भले ही उनमें स्वयं कोई रंग या रंगद्रव्य न हो।

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बायोडिग्रेडेबल सेंसर और डिस्प्ले: एचपीसी (हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेलूलोज़) के कारण संरचनात्मक रंगाई
बायोडिग्रेडेबल: एक हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेलूलोज़ डिस्प्ले जो सात विद्युत प्रवाहकीय खंडों से बना होता है जो वोल्टेज लागू होने पर रंग बदलता है
(फोटो: ईएमपीए)

मोर के पंखों और तितलियों के पंखों में कोई रंगद्रव्य नहीं, बल्कि प्रकाश का विभाजन होता है

इस घटना को संरचनात्मक धुंधलापन कहा जाता है और यह प्रकृति में घटित होने के लिए जाना जाता है।

मोर के पंख, तितलियों के पंख और गिरगिट की त्वचा में पूरी या आंशिक चमक होती है रंगाई रंगद्रव्यों द्वारा नहीं, बल्कि सूक्ष्म संरचनाओं द्वारा जो दिन के उजाले को वर्णक्रमीय रंगों में 'विभाजित' (सफेद) करते हैं और केवल विशिष्ट रंगों के लिए तरंग दैर्ध्य को प्रतिबिंबित करते हैं।

एचपीसी का संरचनात्मक रंग न केवल एकाग्रता के साथ बदलता है, बल्कि ला के साथ भी बदलता है तापमान.

इस संपत्ति का बेहतर उपयोग करने के लिए, गुस्ताव निस्ट्रॉम के नेतृत्व में शोधकर्ताओं ने वजन के हिसाब से 0,1 प्रतिशत जोड़ा कार्बन नैनोट्यूब हाइड्रोक्सीप्रोपाइलसेलुलोज और पानी के मिश्रण के लिए।

यह तरल को विद्युत प्रवाहकीय बनाता है और इसकी अनुमति देता है तापमान की जाँच करें, और इसलिए वोल्टेज लगाने से लिक्विड क्रिस्टल का रंग।

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बायोडिग्रेडेबल सेंसर और डिस्प्ले: एचपीसी (हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेलूलोज़) के कारण संरचनात्मक रंगाई
रंगीन सेलूलोज़: नए एचपीसी मिश्रण से मुद्रित ईएमपीए लोगो 3डी गर्म होने पर रंग बदलता है
(फोटो: ईएमपीए)

जोड़ा गया कार्बन ब्रॉडबैंड अवशोषक के रूप में कार्य करता है और रंगों को अधिक तीव्र बनाता है

एक अतिरिक्त लाभ: कार्बन ब्रॉडबैंड अवशोषक के रूप में कार्य करता है और रंगों को अधिक तीव्र बनाता है।

मिश्रण में थोड़ी मात्रा में सेलूलोज़ नैनोफाइबर शामिल करके, स्विस टीम वह संरचनात्मक रंगाई और विद्युत चालकता को प्रभावित किए बिना इसे 3डी प्रिंट करने योग्य बनाने में भी कामयाब रहे।

शोधकर्ताओं ने नए सेलूलोज़ मिश्रण का उपयोग कई संभावित अनुप्रयोगों को 3डी प्रिंट करने के लिए किया है नई तकनीक.

इनमें एक स्ट्रेन सेंसर शामिल है जो यांत्रिक तनाव के जवाब में रंग बदलता है और एक साधारण सात-खंड डिस्प्ले।

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बायोडिग्रेडेबल सेंसर और डिस्प्ले: मोर पंख
मोर के पंख, साथ ही तितलियों के पंख और गिरगिट की त्वचा, अपने शानदार रंग का पूरा या कुछ हिस्सा पिगमेंट से नहीं, बल्कि सूक्ष्म संरचनाओं से प्राप्त करते हैं जो दिन के उजाले (सफेद) को वर्णक्रमीय रंगों में "विभाजित" करते हैं और केवल तरंग दैर्ध्य को प्रतिबिंबित करते हैं। विशिष्ट रंगों के लिए

भविष्य का विकास: खाद्य गुणवत्ता नियंत्रण या बायोमेडिकल डायग्नोस्टिक्स की ओर

"हमारी प्रयोगशाला ने पहले से ही बैटरी और सेंसर जैसे कई सेलूलोज़-आधारित डिस्पोजेबल इलेक्ट्रॉनिक्स विकसित किए हैं"वो समझाता है जेवियर एबीअध्ययन के सह-लेखक.

"यह पहली बार है जब हम सेलूलोज़-आधारित डिस्प्ले विकसित करने में सफल हुए हैं।"

भविष्य में, सेलूलोज़-आधारित स्याही के कई अन्य अनुप्रयोग हो सकते हैं, जैसे तापमान और तनाव सेंसर, खाद्य गुणवत्ता नियंत्रण में या बायोमेडिकल डायग्नोस्टिक्स.

"टिकाऊ सामग्रियां जिन्हें 3डी प्रिंट किया जा सकता है, विशेष रूप से बायोडिग्रेडेबल इलेक्ट्रॉनिक्स और इंटरनेट ऑफ थिंग्स में अनुप्रयोगों के लिए बहुत रुचिकर हैं"वह कहता है गुस्ताव निस्त्रोमप्रयोगशाला प्रबंधक.

"इस बारे में अभी भी कई खुले प्रश्न हैं कि संरचनात्मक रंग कैसे उत्पन्न होता है और यह विभिन्न योजकों और पर्यावरणीय परिस्थितियों के साथ कैसे बदलता है".

स्वीडिश वैज्ञानिक और उनकी टीम ने कई और दिलचस्प घटनाओं और संभावित अनुप्रयोगों की खोज की उम्मीद में इस कार्य को जारी रखने की योजना बनाई है।

पहली... बायोडिग्रेडेबल बैटरी स्विट्जरलैंड में पहले से ही एक वास्तविकता है
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प्रभाव... गिरगिट: सेलूलोज़ से बनी एक इंद्रधनुषी 3डी स्याही (अंग्रेजी में)

प्रभाव... गिरगिट: सेलूलोज़ से बनी एक इंद्रधनुषी 3डी स्याही (जर्मन में)

बायोडिग्रेडेबल सेंसर और डिस्प्ले: एचपीसी (हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल सेलूलोज़) के कारण संरचनात्मक रंगाई
रंगीन सेलूलोज़: नए एचपीसी मिश्रण से मुद्रित ईएमपीए का लोगो 3डी गर्म होने पर रंग बदलता है (फोटो: ईएमपीए)