1. Nanocristales de celulosa (CNC):
- Los CNC se extraen de biomasa vegetal, en particular de materiales ricos en celulosa como madera, algodón y residuos agrícolas.
- Poseen alta transparencia, baja expansión térmica y alta resistencia mecánica, lo que los hace adecuados para componentes ópticos como lentes, polarizadores y rejillas de difracción.
- Los CNC se pueden funcionalizar para mejorar sus propiedades ópticas, como incorporar cromóforos para ajustar el color o nanopartículas metálicas para efectos plasmónicos.
2. Materiales a base de lignina:
- La lignina es un polímero aromático complejo que se encuentra en las paredes celulares de las plantas.
- Los materiales a base de lignina, como las nanopartículas y nanofibras de lignina, exhiben propiedades ópticas interesantes, incluida una alta capacidad de bloqueo de los rayos UV, una baja birrefringencia e índices de refracción ajustables.
- Estas propiedades hacen que los materiales basados en lignina sean candidatos prometedores para aplicaciones ópticas como filtros UV, polarizadores y guías de ondas.
3. Cristales fotónicos de base biológica:
- Los cristales fotónicos son materiales con estructuras dieléctricas dispuestas periódicamente que pueden controlar y manipular la luz.
- La biomasa vegetal se puede utilizar como plantilla para fabricar cristales fotónicos de base biológica. Por ejemplo, la estructura jerárquica natural de la celulosa en las paredes celulares de las plantas puede aprovecharse para crear cristales fotónicos con propiedades ópticas únicas.
- Los cristales fotónicos de base biológica tienen aplicaciones potenciales en detección, obtención de imágenes e iluminación de bajo consumo.
4. Recubrimientos antirreflectantes de inspiración biológica:
- Las superficies de las plantas a menudo exhiben micro y nanoestructuras intrincadas que reducen el reflejo de la luz y mejoran la absorción de la luz.
- Imitando estas estructuras bioinspiradas, se pueden desarrollar revestimientos antirreflectantes utilizando materiales de origen vegetal.
- Estos recubrimientos pueden mejorar la eficiencia de los dispositivos ópticos al reducir las pérdidas ópticas debidas a la reflexión, especialmente importante para las células solares y los dispositivos optoelectrónicos.
5. Tintes y pigmentos de origen vegetal:
- Muchas plantas producen tintes y pigmentos naturales que exhiben propiedades ópticas específicas, como la absorción de color y la fluorescencia.
- Estos tintes de origen vegetal se pueden extraer y utilizar como filtros de color, fotosensibilizadores y sondas fluorescentes en aplicaciones ópticas.
- Ofrecen ventajas como biodegradabilidad, no toxicidad y propiedades ópticas sintonizables.
6. Hidrogeles a base de celulosa:
- La celulosa, un componente importante de la biomasa vegetal, se puede procesar en hidrogeles con propiedades ópticas únicas.
- Los hidrogeles a base de celulosa son transparentes, biocompatibles y pueden funcionalizarse para incorporar diversas funcionalidades ópticas.
- Encuentran aplicaciones en lentes de contacto, ingeniería de tejidos y plataformas de detección.
La utilización de biomasa de plantas para aplicaciones ópticas es muy prometedora en el desarrollo de alternativas sostenibles y ecológicas a los materiales tradicionales. Aprovechando las propiedades ópticas únicas de los materiales de origen vegetal, podemos avanzar en el campo de la óptica y al mismo tiempo reducir la dependencia de recursos no renovables.
