الروابط التساهمية تمكّن من تشكيل الهلام الحيوي المجفف بالجو من خلال تنشيط مشتق التريازين لتخزين الطاقة وتوليدها

ملخص إن الجل الهلامي يحمل وعوداً كبديل خفيف الوزن في تطبيقات متنوعة ولكنه يعاني من آلات التصنيع الخاصة به، مثل المجففات فائق الضغط أو المجففات بالتجميد التي تحتاج للعمل تحت ظروف قاسية. تقدم هذه الدراسة نهجاً كيميائياً تساهمياً لتعزيز ألياف السليلوز النانوية (CNF) مع الكيتوزان المعالج كيميائياً (CMCs) لإنتاج الهلامات الحيوية من خلال التجفيف في البيئة المحيطة. يتم تنشيط الترابط والتجلط لمحلولات CNF و CMCs بواسطة مشتق التريازين، 4-(4,6-دي ميثوكسي-1,3,5-تريازين-2-يل)-4-ميثيل مرفولينيوم كلوريد هيدرات، لتشكيل رابطة أميد. يقود هذا النهج إلى هلامات قوية يمكنها مقاومة القوة الشعيرية خلال عملية التطاير في البيئة المحيطة ويتم تحويلها إلى هلامات حيوية عن طريق التجميد، إذابة المذيب والتبادل، والتجفيف في البيئة المحيطة. تُظهر الهلامات الحيوية الخفيفة الوزن خصائص مرغوبة، بما في ذلك أداء ميكانيكي فائق، كثافة منخفضة تبلغ 12.0 ملغ سم -3، وانكماش منخفض بنسبة 10.1%. يمكن أن تعمل هلامات CMCs/CNF المقدمة أيضاً كحامل مفيد لبوليمر موصل، بولي (3,4-إيثيلين ديوكسي ثيوفين): توسيلايت، من خلال البوليمرة في الموقع لإظهار تطبيقاتها. تُستخدم هذه الهلامات الموصلية في المكثفات الفائقة عالية الأداء ومولدات الكهرباء المدعومة بالرطوبة. توفر هذه الدراسة إلهاماً ونهجاً موثوقاً للتصميم الهيكلي المعقد للهلامات عند الظروف المحيطة وتمنح آفاق تطبيقية في فرص تخزين الطاقة وتوليدها.