(PhysOrg.com) - Usando nanocristais de celulose, o principal componente da celulose e papel, pesquisadores de química da Universidade de British Columbia criaram filmes de vidro que têm aplicações para a conservação de energia no projeto de edifícios devido à sua capacidade de refletir comprimentos de onda de luz específicos, como ultravioleta, visível ou infravermelho.

Esses filmes nanoporosos, descrito em um artigo publicado na edição de hoje da Natureza , também pode ser usado em filtros ópticos, sensores, ou para separação de moléculas na indústria farmacêutica.

“Esta é a primeira vez que o único, estrutura helicoidal da celulose foi replicada em um mineral, ”Diz Mark MacLachlan, professor associado do departamento de química da UBC e coautor do artigo. “Os filmes têm muitas aplicações e nós os criamos a partir de um novo produto empolgante derivado de nossa indústria de processamento de madeira aqui mesmo na Colúmbia Britânica.”

No nível molecular, os filmes possuem a estrutura helicoidal de celulose nanocristalina, um bloco de construção de polpa de madeira, explica MacLachlan.

MacLachlan e o estudante de doutorado Kevin Shopsowitz, pós-doutorado Hao Qi e Wadood Hamad da FPInnovations, tropecei nesta descoberta ao tentar criar um material de armazenamento de hidrogênio.

Os pesquisadores da UBC misturaram a celulose da polpa de madeira com uma sílica, ou vidro, precursor e, em seguida, queimou a celulose. Os filmes de vidro resultantes são compostos de poros, ou buracos, dispostos em uma estrutura helicoidal que se assemelha a uma escada em espiral. Cada buraco é inferior a 1/10, 000º do diâmetro de um cabelo humano.

“Quando Kevin me mostrou os filmes e eles eram vermelhos, azul, amarelo e verde, Eu sabia que tínhamos sido capazes de manter a estrutura helicoidal encontrada na celulose. ”

“A organização helicoidal que produzimos sinteticamente imita a estrutura dos exoesqueletos de alguns besouros iridescentes, ”Diz Shopsowitz.

Os poros na hélice fornecem aos filmes uma ampla gama de aplicações. Quando certos líquidos são adicionados ao filme, o líquido fica preso nos poros e altera as propriedades ópticas dos filmes.

“Ao funcionalizar os poros para torná-los mais seletivos a determinados produtos químicos, podemos ser capazes de desenvolver novos sensores que são muito sensíveis para detectar substâncias no ambiente, ”Diz Shopsowitz.

Para reduzir a energia necessária para resfriar edifícios, as janelas poderiam ser tratadas com os filmes transparentes que refletem a luz infravermelha - a luz que aquece um edifício. Agora mesmo, partículas de metal são freqüentemente usadas para fazer isso, mas tingem as janelas de marrom.

Esta pesquisa foi feita em parceria com FPInnovations, uma organização dedicada ao desenvolvimento de novos produtos do setor florestal, e com financiamento do Conselho de Pesquisa de Ciências Naturais e Engenharia do Canadá.