Mayor Dureza y Estabilidad Térmica de Películas Iridiscentes de Nanocristales de Celulosa por Tratamiento Alcalino

Las películas iridiscentes construidas mediante autoensamblaje de nanocristales de celulosa (CNCs) con forma de varilla son mecánicamente frágiles y tienen una pobre estabilidad térmica. En este trabajo, demostramos que la dureza y la estabilidad térmica de las películas iridiscentes de CNC filtradas al vacío se pueden mejorar significativamente mediante un simple tratamiento alcalino. Los resultados revelan que el tratamiento con NaOH puede alterar simultáneamente la estructura física condensada y la estructura química de superficie de los CNC en su estado de cristal líquido, mientras que la estructura quiral nemática autoensamblada de los CNC se mantiene bien preservada. Específicamente, el CNC se transformó de una mayor cristalinidad de la forma I a una menor cristalinidad de la forma II, y los grupos sulfato de los CNC fueron eliminados por el tratamiento alcalino, lo que resulta en una notable mejora en las propiedades mecánicas y térmicas de las películas iridiscentes de CNC. Cabe destacar que se han logrado mejoras sin precedentes tanto en la resistencia a la tracción como en la dureza de la película iridiscentes de CNC gracias al tratamiento alcalino. Se propuso un modelo en sándwich con cadenas moleculares interdigitadas en una capa amorfa como disipación de energía para explicar la notable mejora en las propiedades mecánicas. Este estudio muestra que adaptar la estructura condensada de los nanorods de CNC es una estrategia prometedora para mejorar el rendimiento de las películas iridiscentes de CNC sin la necesidad de mezclar con un segundo componente.