محققان دانشگاه «کیوتو» ژاپن موفق به تولید ماده‌ای شفاف از جنس پوسته خرچنگ با كاربرد در نمایشگرهای صاف شدند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، این محققان پوسته‌ای بر اساس پوست خرچنگ تولید کردند؛ سپس با استفاده از اطلاعات به ‌دست آمده در فرایند تولید این پوسته، ورقه نانوکامپوزیتی شفافی ساختند. برای ساخت این ورقه، این گروه تحقیقاتی از «چیتین» استخراج شده از پوست خرچنگ استفاده كردند. از این نانوکامپوزیت می‌توان در ادوات نیازمند شفافیت بالا نظیر نمایشگرهای صاف، استفاده کرد.

پیش از این محققان از سلولز و «چیتین» برای تقویت مواد استفاده کرده‌ بودند که در نهایت محصول به‌ وجود آمده یک نانوکامپوزیت الهام گرفته از طبیعت به‌ شمار می‌آمد. حال اگر نانوالیاف طبیعی به مقدار کافی درون ماتریکس پلیمری شفاف وارد شود، می‌توان پلیمر را تقویت کرد و همچنین نانوکامپوزیتی داشت که شفافیت خود را نیز حفظ کرده است.

کار بر روی پلیمرهای شفاف حاوی نانوالیاف سلولزی نشان می‌دهد که این ماده، ضریب انبساط گرمایی محوری بسیار پایینی دارد، بدین معنا که اندازه آنها در اثر تغییر حرارت، تغییر نمی‌کند. این ویژگی موجب می‌شود این نانوکامپوزیت‌ها به موادی ایده‌آل برای استفاده در پنل‌های نمایشگر و پیل‌های خورشیدی تبدیل شود.

محمدافتخار شمس و همکارانش در دانشگاه کیوتو یک خرچنگ را به‌ طور کامل به ‌ترتیب درون اسید کلریدریک، هیدروکسید سدیم و اتانول قرار دادند تا با این کار مواد معدنی، پروتئین‌ها، چربی‌ها و پیگمنت‌های آن خارج شود. پس از این فرایندها تنها پوسته حاوی «چیتین» باقی می‌ماند که آنها آن را درون یک مونومر رزین آکریلیک غوطه‌ور کردند. به ‌دنبال پلیمریزاسیون، این گروه تحقیقاتی پوسته‌ای کاملا شفاف از پوست خرچنگ به‌ دست آوردند. نکته جالب آن است که این پوسته شکل اولیه خود را با جزئیات کامل حفظ کرد، به ‌طوری که چشمان خرچنگ نیز قابل تشخیص است.

شمس می‌گوید: با ساخت این پوسته شفاف، ما درصدد برآمدیم تا کامپوزیت‌های شفاف مبتنی بر اجزای «چیتین» موجود در پوست خرچنگ را تولید کنیم که به ‌صورت پودر باشد.

شمس و همکارانش برای این كار از پودر پوسته خرچنگ استفاده کرده و این بار نیز تمام مراحل غوطه‌ورسازی در محلول‌های مختلف را طی کردند. سپس پودرهای چند میلیمتری را به ‌صورت ورقه‌هایی درآورده و مجددا با مونومر آکریلیک برهمکنش دادند. محصول نهایی نانوکامپوزیتی شفاف بود.

آنها به بررسی مقدار عبور نور در طول موج‌ها و دماهای مختلف پرداختند. میزان عبور نور کامپوزیت‌های رایج نظیر اپوکسی فیبرهای شیشه‌ای با افزایش دما از ۱۰۰ درجه سانتیگراد به ۶۵ درصد تقلیل می‌یابد. نتایج نشان داد این کامپوزیت جدید تا دمای ۸۰ درجه سانتیگراد هیچ کاهشی در میزان عبور نور از خود نشان نمی‌دهد.