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 کاربرد

نانولیفچه های زیست پلیمر خواص مکانیکی استثنایی با ترکیب منحصر به فردی از استحکام و سختی را نشان می‌دهند در حالی که نقش‌های بیولوژیکی را ارایه می‌دهند که با محیط اطراف تعامل دارند. این ویژگی‌های نانولیفچه های بیوپلیمر از ساختارهای سلسله مراتبی خود که آنگستروم را به صدها مقیاس نانومتری تبدیل کرده‌اند، سود می‌برند. برای حفظ این ویژگی‌های ساختاری منحصر به فرد و استفاده مستقیم از این مجموعه‌های فوق مولکولی طبیعی، روش‌های مختلفی برای تولید نانوفیبریل های بیوپلیمری توسعه داده شده‌اند. به طور خاص، نانولیفچه های سلولز (CNF)، نانولیفچه های کیتین (ChNFs)، نانولیفچه های ابریشمی (SNF)و نانولیفچه های کلاژنی (CoNFs)، به عنوان فراوان‌ترین نانولیفچه های زیست پلیمری روی زمین، به دلیل ویژگی‌های تجدید پذیر، در دسترس بودن گسترده، کم‌هزینه بودن، زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری، در سال‌های اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند. به مجموعه‌ای از استراتژی‌های بالا به پایین و پایین به بالا دسترسی پیدا شده‌است تا این نانولیفچه ها را برای کاربردهای پیشرفته متنوع، لایروبی و بازیابی کنند. در این بررسی، ما ابتدا ساختارهای نانولیفچه های بیوپلیمر را در طبیعت خلاصه می‌کنیم و مدل‌های محاسباتی مرتبط با آن‌ها را با هدف افشای روابط ساختار - ویژگی اساسی در مواد زیستی، خلاصه می‌کنیم. سپس روش‌های اساسی مورد استفاده برای آماده‌سازی CNF، ChNFs، SNF و CoNFs را مورد بحث قرار می‌دهیم و کاربردهای در حال ظهور برای این نانولیفچه های بیوپلیمر را مورد بحث قرار می‌دهیم.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

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

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.