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微小的三维棋盘可能导致“纸质电子”

时间：2022-04-12 11:25:04 来源：

基于液相3D图案化技术的纳米纤维定向膜的发展观。

大阪大学的研究人员开发液相3D图案，以在同一纸张内沿多个轴对齐的纳米纤维素膜。这项工作可能导致更复杂的光学和热装置甚至“纸质电子。”

大阪大学科学和工业研究所的研究人员介绍了一种新的液相制造方法，用于生产具有多个取向轴的纳米纤维素薄膜。使用3D打印方法对于增加控制，这项工作可能导致更便宜，更环保的光学和热器件。

自20世纪60年代出现在原来的星际迷航电视节目之后，三维国际象棋的比赛被用作复杂思维的比喻。现在，大阪大学的研究人员可以说他们已经增加了自己的版本，具有高级光学和廉价的智能手机显示器中的潜在应用。

开发了多轴纳米纤维素导向膜。

许多现有的光学器件，包括在较旧的平板电视中发现的液晶显示器（LCD），依赖于在相同方向上对齐的长针形分子。然而，在同一设备上沿多个方向划线的纤维更加困难。具有可靠性和廉价地产生光纤的方法将加速制造低成本显示器甚至“纸质电子” - 可根据需要从可生物降解的材料印刷的计算机。

纤维素，棉花和木材的主要成分，是一种由长分子制成的丰富可再生资源。纳米纤维素是由单轴对齐的纤维素分子链制成的纳米纤维，其与另一个方向具有不同的光学和导热性质。

在大阪大学科学和工业研究所的新出版研究中，纳米纤维素从海菠萝收获，一种海喷射。然后，它们使用液相3D图案化，这将纳米纤维的湿旋转与3D打印的精度组合。定制的三轴机器人将纳米纤维素水性悬浮液分配到丙酮凝固浴中。

“我们开发了这种液相三维图案化技术，以允许沿任何优选轴的纳米纤维素对齐，”第一个作者Kojiro uetani说。可以对图案的方向进行编程，使其形成垂直和水平排列的纤维的交替棋盘图案。

为了证明该方法，将薄膜夹在两个正交偏振膜之间。在适当的观看条件下，出现了双折射棋盘模式。它们还测量了热转印和光学延迟性质。

“我们的研究结果可以帮助开发下一代光学材料和纸质电子产品，”高级作者Masaya Nogi说。“这可能是用于建立复杂和节能的光学和热材料的自下而上的技术的开始。”

参考：通过Kojiro Uetani，Hirotaka Koga和Masaya Nogi，2020年5月18日，纳米材料，纳米材料，纳米材料，通
过液相三维图案化纳米纤维的格式薄膜10.3390 / nano10050958


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