(PhysOrg.com) - Usando nanocristales de celulosa, el componente principal de la pulpa y el papel, Los investigadores de química de la Universidad de Columbia Británica han creado películas de vidrio que tienen aplicaciones para la conservación de energía en el diseño de edificios debido a su capacidad para reflejar longitudes de onda específicas de luz. como ultravioleta, visible o infrarrojo.

Estas películas nanoporosas, descrito en un artículo publicado en la edición de hoy de Naturaleza , también se puede utilizar en filtros ópticos, sensores, o para la separación de moléculas en la industria farmacéutica.

"Esta es la primera vez que la única, La estructura helicoidal de la celulosa se ha replicado en un mineral, "Dice Mark MacLachlan, profesor asociado en el departamento de química de la UBC y coautor del artículo. "Las películas tienen muchas aplicaciones y las creamos a partir de un nuevo y emocionante producto derivado de nuestra industria de procesamiento de madera aquí mismo en Columbia Británica".

A nivel molecular, las películas tienen la estructura helicoidal de celulosa nanocristalina, un bloque de construcción de pulpa de madera, explica MacLachlan.

MacLachlan y el estudiante de doctorado Kevin Shopsowitz, becario postdoctoral Hao Qi y Wadood Hamad de FPInnovations, tropecé con este descubrimiento mientras intentaba crear un material de almacenamiento de hidrógeno.

Los investigadores de la UBC mezclaron la celulosa de la pulpa de madera con sílice, o vidrio, precursor y luego quemó la celulosa. Las películas de vidrio resultantes están compuestas por poros, o agujeros, dispuestos en una estructura helicoidal que se asemeja a una escalera de caracol. Cada hoyo es menos de 1/10, 000 del diámetro de un cabello humano.

"Cuando Kevin me mostró las películas y eran rojas, azul, amarillo y verde, Sabía que habíamos podido mantener la estructura helicoidal que se encuentra en la celulosa ".

“La organización helicoidal que produjimos imita sintéticamente la estructura de los exoesqueletos de algunos escarabajos iridiscentes, ”Dice Shopsowitz.

Los poros en la hélice dan a las películas una amplia gama de aplicaciones. Cuando se agregan ciertos líquidos a la película, el líquido queda atrapado en los poros y cambia las propiedades ópticas de las películas.

“Al funcionalizar los poros para hacerlos más selectivos a determinadas sustancias químicas, es posible que podamos desarrollar nuevos sensores que sean muy sensibles para detectar sustancias en el medio ambiente, ”Dice Shopsowitz.

Para reducir la energía necesaria para enfriar edificios, las ventanas podrían tratarse con películas transparentes que reflejan la luz infrarroja, la luz que calienta un edificio. Ahora, Las partículas de metal se utilizan a menudo para hacer esto, pero tiñen las ventanas de marrón.

Esta investigación se realizó en asociación con FPInnovations, una organización dedicada al desarrollo de nuevos productos del sector forestal, y con financiamiento del Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá.