view in publisher's site

Biopolymer nanofibrils: Structure, modeling, preparation, and applications

Biopolymer nanofibrils exhibit exceptional mechanical properties with a unique combination of strength and toughness, while also presenting biological functions that interact with the surrounding environment. These features of biopolymer nanofibrils profit from their hierarchical structures that spun angstrom to hundreds of nanometer scales. To maintain these unique structural features and to directly utilize these natural supramolecular assemblies, a variety of new methods have been developed to produce biopolymer nanofibrils. In particular, cellulose nanofibrils (CNFs), chitin nanofibrils (ChNFs), silk nanofibrils (SNFs) and collagen nanofibrils (CoNFs), as the four most abundant biopolymer nanofibrils on earth, have been the focus of research in recent years due to their renewable features, wide availability, low-cost, biocompatibility, and biodegradability. A series of top-down and bottom-up strategies have been accessed to exfoliate and regenerate these nanofibrils for versatile advanced applications. In this review, we first summarize the structures of biopolymer nanofibrils in nature and outline their related computational models with the aim of disclosing fundamental structure-property relationships in biological materials. Then, we discuss the underlying methods used for the preparation of CNFs, ChNFs, SNFs and CoNFs, and discuss emerging applications for these biopolymer nanofibrils.

نانولیفچه های زیست پلیمر: ساختار، مدل‌سازی، آماده‌سازی و کاربردها

نانوفیبریل های زیست پلیمر خواص مکانیکی استثنایی با ترکیب منحصر به فردی از استحکام و سختی را از خود نشان می‌دهند، در حالی که عملکردهای زیستی را نیز نشان می‌دهند که با محیط اطراف در تعامل هستند. این ویژگی‌های نانولیفچه های پلیمری از ساختار سلسله مراتبی خود بهره می‌برند که تا صدها مقیاس نانومتری آنگستروم را می‌چرخاندند. برای حفظ این ویژگی‌های ساختاری منحصر به فرد و استفاده مستقیم از این مجموعه‌های بالای مولکولی طبیعی، انواع روش‌های جدید برای تولید نانوفیبریل های پلیمری توسعه داده شده‌اند. به طور خاص، نانوفیبریل های سلولز (CNF ها)، نانوفیبریل های کیتین (ChNF ها)، نانوفیبریل های ابریشم (SNF ها)و نانوفیبریل های کلاژن (CoNF ها)، به عنوان فراوان‌ترین نانوفیبریل های پلیمری زیستی روی زمین، در سال‌های اخیر به دلیل ویژگی‌های تجدید پذیر آن‌ها، در دسترس بودن گسترده، کم‌هزینه بودن، زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری، مورد توجه محققان قرار گرفته‌است. مجموعه‌ای از استراتژی‌های بالا به پایین و پایین به بالا برای از بین بردن و بازسازی این نانوفیبریل ها برای کاربردهای پیشرفته متنوع مورد دسترسی قرار گرفته‌اند. در این بررسی، ما ابتدا ساختارهای نانوفیبریل های پلیمری را در طبیعت خلاصه می‌کنیم و مدل‌های محاسباتی مربوط به آن‌ها را با هدف آشکار کردن روابط اساسی ساختار - ویژگی در مواد بیولوژیکی خلاصه می‌کنیم. سپس روش‌های اساسی مورد استفاده برای آماده‌سازی CNF ها، ChNF ها، SNF ها و CoNF ها را مورد بحث قرار می‌دهیم و کاربردهای در حال ظهور برای این نانوفیبریل های پلیمری را مورد بحث قرار می‌دهیم.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Organic Chemistry
  • ترجمه مقاله Organic Chemistry
  • مقاله شیمی آلی
  • ترجمه مقاله شیمی آلی
  • مقاله Materials Chemistry
  • ترجمه مقاله Materials Chemistry
  • مقاله شیمی مواد
  • ترجمه مقاله شیمی مواد
  • مقاله Polymers and Plastics
  • ترجمه مقاله Polymers and Plastics
  • مقاله پلمیرها و پلاستیک
  • ترجمه مقاله پلمیرها و پلاستیک
  • مقاله Surfaces and Interfaces
  • ترجمه مقاله Surfaces and Interfaces
  • مقاله سطوح و واسط‌ها
  • ترجمه مقاله سطوح و واسط‌ها
  • مقاله Ceramics and Composites
  • ترجمه مقاله Ceramics and Composites
  • مقاله سرامیک و کامپوزیت ها
  • ترجمه مقاله سرامیک و کامپوزیت ها
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.