नैनोसेल्युलोज: Difference between revisions

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[[नैनो]][[सेल्यूलोज]]नैनो-संरचित सेलूलोज़ का जिक्र करने वाला शब्द है। यह या तो सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल (सीएनसी या एनसीसी), सेल्यूलोज नैनोफिबर्स (सीएनएफ) जिसे नैनोफिब्रिलेटेड सेल्यूलोज (एनएफसी) भी कहा जाता है, या बैक्टीरियल नैनोसेल्यूलोज हो सकता है, जो बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित नैनो-संरचित सेल्यूलोज को संदर्भित करता है।
'''[[नैनो]][[सेल्यूलोज]]''' नैनो-संरचित सेलूलोज़ का चर्चा करने वाला शब्द है। इसे सेल्यूलोज नैनोफिबर्स (सीएनसी या एनसीसी), सेल्यूलोज नैनोफिबर्स (सीएनएफ) जिसे नैनोफाइब्रिलेटेड सेल्यूलोज (एनएफसी) भी कहा जाता है, या बैक्टीरियल नैनोसेल्यूलोज हो सकता है, जो बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित नैनो-संरचित सेल्यूलोज को संदर्भित करता है।
 
सीएनएफ उच्च पहलू अनुपात (लंबाई से चौड़ाई अनुपात) के साथ नैनोसाइज्ड सेलूलोज़ तंतुओं से बनी सामग्री है। विशिष्ट तंतुओं की चौड़ाई लंबाई सामान्यतः कई [[माइक्रोमीटर]] विस्तृत श्रृंखला के साथ 5-20 [[नैनोमीटर]] होती है। यह छद्म-प्लास्टिक है और [[thixotropy|थिक्सोट्रॉपी]] प्रदर्शित करता है, कुछ जैल या द्रव पदार्थ की गुण जो सामान्य परिस्थितियों में मोटी (चिपचिपी) होती है, लेकिन  मिलाने या प्रक्षोभित होने पर कम चिपचिपी हो जाती है। जब अपरुपक बलों को हटा दिया जाता है तो [[जेल]] अपनी मूल स्थिति को पुनः प्राप्त कर लेता है। उच्च दबाव, उच्च तापमान और उच्च वेग प्रभाव एकरूपता, पीस या माइक्रोफ्लुइडाइजेशन (नीचे निर्माण देखें) के माध्यम से लकड़ी-आधारित फाइबर (लुगदी फाइबर) सहित किसी भी सेल्यूलोज युक्त स्रोत से तंतुओं को अलग किया जाता है।<ref name="Wood-Derived Materials for Green El">{{cite journal|doi=10.1021/acs.chemrev.6b00225|pmid=27459699|title=ग्रीन इलेक्ट्रॉनिक्स, जैविक उपकरणों और ऊर्जा अनुप्रयोगों के लिए लकड़ी से प्राप्त सामग्री|journal=Chemical Reviews|volume=116|issue=16|pages=9305–9374|year=2016|last1=Zhu|first1=Hongli|last2=Luo|first2=Wei|last3=Ciesielski|first3=Peter N.|last4=Fang|first4=Zhiqiang|last5=Zhu|first5=J. Y.|last6=Henriksson|first6=Gunnar|last7=Himmel|first7=Michael E.|last8=Hu|first8=Liangbing}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1002/anie.201001273|pmid=21598362|title=नैनोसेलुलोज: प्रकृति-आधारित सामग्री का एक नया परिवार|journal=Angewandte Chemie International Edition|volume=50|issue=24|pages=5438–5466|year=2011|last1=Klemm|first1 =Dieter|last2=Kramer|first2=Friederike|last3=Moritz|first3=Sebastian|last4=Lindström|first4=Tom|last5=Ankerfors|first5=Mikael|last6=Gray|first6=Derek|last7=Dorris|first7=Annie}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1039/C3CS60204D|pmid=24316693|title=नैनोसेलुलोज के रासायनिक संशोधन में प्रमुख प्रगति|journal=Chemical Society Reviews|volume=43|issue=5|pages=1519–1542|year=2014|last1=Habibi|first1=Youssef}}</ref>
 
नैनोसेल्युलोज को अम्लीय द्रव अपघटन द्वारा देशी फाइबर से भी प्राप्त किया जा सकता है, जो अत्यधिक क्रिस्टलीय और कठोर नैनोकणों को जन्म देता है, जो सीएनएफ की तुलना में छोटे (100s से 1000 नैनोमीटर) होते हैं, जो एकरूपता, माइक्रोफ्लूइडाइजेशन या घर्षण रूट से प्राप्त होते हैं। परिणामी सामग्री को सीएनसी के रूप में जाना जाता है।<ref>{{cite journal|vauthors=Peng BL, Dhar N, Liu HL, Tam KC|year=2011|title=रसायन विज्ञान और नैनोक्रिस्टलाइन सेलुलोज और इसके डेरिवेटिव के अनुप्रयोग: एक नैनो प्रौद्योगिकी परिप्रेक्ष्य|journal=The Canadian Journal of Chemical Engineering|volume=89|issue=5|pages=1191–1206|url=http://www.arboranano.ca/pdfs/Chemistry%20and%20applications%20of%20nanocrystalline%20cellulose%20and%20its%20derivatives%20A%20nanotechnology%20perspective-2011.pdf|doi=10.1002/cjce.20554|access-date=2012-08-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20161024021059/http://www.arboranano.ca/pdfs/Chemistry%20and%20applications%20of%20nanocrystalline%20cellulose%20and%20its%20derivatives%20A%20nanotechnology%20perspective-2011.pdf|archive-date=2016-10-24|url-status=dead}}</ref>


CNF एक उच्च पहलू अनुपात (लंबाई से चौड़ाई अनुपात) के साथ नैनो टेक्नोलॉजी सेलूलोज़ तंतुओं से बनी सामग्री है। विशिष्ट तंतुओं की चौड़ाई लंबाई की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ 5-20 [[नैनोमीटर]] होती है, आमतौर पर कई [[माइक्रोमीटर]]। यह स्यूडो-प्लास्टिक है और [[thixotropy]] प्रदर्शित करता है, कुछ जैल या तरल पदार्थ की संपत्ति जो सामान्य परिस्थितियों में मोटी (चिपचिपी) होती है, लेकिन हिलने या उत्तेजित होने पर कम चिपचिपी हो जाती है। जब कर्तन बलों को हटा दिया जाता है तो [[जेल]] अपनी मूल स्थिति को पुनः प्राप्त कर लेता है। उच्च दबाव, उच्च तापमान और उच्च वेग प्रभाव होमोजेनाइजेशन (रसायन विज्ञान), पीस या माइक्रोफ्लुइडाइजेशन (नीचे निर्माण देखें) के माध्यम से लकड़ी-आधारित फाइबर (पल्प (कागज)) सहित किसी भी सेल्यूलोज युक्त स्रोत से तंतुओं को अलग किया जाता है।<ref name="Wood-Derived Materials for Green El">{{cite journal|doi=10.1021/acs.chemrev.6b00225|pmid=27459699|title=ग्रीन इलेक्ट्रॉनिक्स, जैविक उपकरणों और ऊर्जा अनुप्रयोगों के लिए लकड़ी से प्राप्त सामग्री|journal=Chemical Reviews|volume=116|issue=16|pages=9305–9374|year=2016|last1=Zhu|first1=Hongli|last2=Luo|first2=Wei|last3=Ciesielski|first3=Peter N.|last4=Fang|first4=Zhiqiang|last5=Zhu|first5=J. Y.|last6=Henriksson|first6=Gunnar|last7=Himmel|first7=Michael E.|last8=Hu|first8=Liangbing}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1002/anie.201001273|pmid=21598362|title=नैनोसेलुलोज: प्रकृति-आधारित सामग्री का एक नया परिवार|journal=Angewandte Chemie International Edition|volume=50|issue=24|pages=5438–5466|year=2011|last1=Klemm|first1 =Dieter|last2=Kramer|first2=Friederike|last3=Moritz|first3=Sebastian|last4=Lindström|first4=Tom|last5=Ankerfors|first5=Mikael|last6=Gray|first6=Derek|last7=Dorris|first7=Annie}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1039/C3CS60204D|pmid=24316693|title=नैनोसेलुलोज के रासायनिक संशोधन में प्रमुख प्रगति|journal=Chemical Society Reviews|volume=43|issue=5|pages=1519–1542|year=2014|last1=Habibi|first1=Youssef}}</ref>
नैनोसेल्युलोज को एक एसिड हाइड्रोलिसिस द्वारा देशी फाइबर से भी प्राप्त किया जा सकता है, जो अत्यधिक क्रिस्टलीय और कठोर नैनोकणों को जन्म देता है, जो सेल्युलोज नैनोफिब्रिल्स (सीएनएफ) की तुलना में छोटे (100s से 1000 नैनोमीटर) होते हैं, जो होमोजेनाइजेशन, माइक्रोफ्लूइडाइजेशन या ग्राइंडिंग रूट से प्राप्त होते हैं। परिणामी सामग्री को सेलूलोज़ नैनोक्रिस्टल (सीएनसी) के रूप में जाना जाता है।<ref>{{cite journal|vauthors=Peng BL, Dhar N, Liu HL, Tam KC|year=2011|title=रसायन विज्ञान और नैनोक्रिस्टलाइन सेलुलोज और इसके डेरिवेटिव के अनुप्रयोग: एक नैनो प्रौद्योगिकी परिप्रेक्ष्य|journal=The Canadian Journal of Chemical Engineering|volume=89|issue=5|pages=1191–1206|url=http://www.arboranano.ca/pdfs/Chemistry%20and%20applications%20of%20nanocrystalline%20cellulose%20and%20its%20derivatives%20A%20nanotechnology%20perspective-2011.pdf|doi=10.1002/cjce.20554|access-date=2012-08-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20161024021059/http://www.arboranano.ca/pdfs/Chemistry%20and%20applications%20of%20nanocrystalline%20cellulose%20and%20its%20derivatives%20A%20nanotechnology%20perspective-2011.pdf|archive-date=2016-10-24|url-status=dead}}</ref>
नैनोकाइटिन अपने नैनोसंरचना में नैनोसेल्युलोज के समान है।
नैनोकाइटिन अपने नैनोसंरचना में नैनोसेल्युलोज के समान है।


== इतिहास और शब्दावली ==
== इतिहास और शब्दावली ==
माइक्रोफिब्रिलेटेड/नैनोसेल्युलोज या (MFC) शब्दावली का पहली बार उपयोग टर्बक, स्नाइडर और सैंडबर्ग द्वारा 1970 के दशक के अंत में व्हिपनी, न्यू जर्सी में आईटीटी [[रेयान]] लैब में किया गया था, जो गॉलिन के माध्यम से लकड़ी के गूदे को पास करके जेल प्रकार की सामग्री के रूप में तैयार उत्पाद का वर्णन करता है। उच्च तापमान और उच्च दबाव पर दुग्ध होमोजेनाइज़र टाइप करें, जिसके बाद कठोर सतह पर इजेक्शन प्रभाव पड़ता है।<ref>{{cite book | url=https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-17370-7 | doi=10.1007/978-3-642-17370-7 | title=सेल्युलोज फाइबर: बायो- और नैनो-पॉलिमर कंपोजिट| year=2011 | isbn=978-3-642-17369-1 | editor-last1=Kalia | editor-last2=Kaith | editor-last3=Kaur | editor-first1=Susheel | editor-first2=B. S | editor-first3=Inderjeet }}</ref>
माइक्रोफिब्रिलेटेड/नैनोसेल्युलोज या (एमएफसी) शब्दावली का पहली बार उपयोग टर्बक, स्नाइडर और सैंडबर्ग द्वारा 1970 के दशक के अंत में व्हिपनी, न्यू जर्सी में आईटीटी [[रेयान|रेयोनियर]] लैब में किया गया था, जो गॉलिन के माध्यम से लकड़ी के गूदे को पास करके जेल प्रकार की सामग्री के रूप में तैयार उत्पाद का वर्णन करता है। उच्च तापमान और उच्च दबावों पर दुग्ध समांगक टाइप करें, जिसके बाद कठोर सतह पर अंतः क्षेपण प्रभाव पड़ता है।<ref>{{cite book | url=https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-17370-7 | doi=10.1007/978-3-642-17370-7 | title=सेल्युलोज फाइबर: बायो- और नैनो-पॉलिमर कंपोजिट| year=2011 | isbn=978-3-642-17369-1 | editor-last1=Kalia | editor-last2=Kaith | editor-last3=Kaur | editor-first1=Susheel | editor-first2=B. S | editor-first3=Inderjeet }}</ref>
शब्दावली पहली बार 1980 के दशक की शुरुआत में सार्वजनिक रूप से सामने आई जब आईटीटी रेयोनियर को पदार्थ के एक नए नैनोसेल्यूलोज संयोजन पर कई पेटेंट और प्रकाशन जारी किए गए।<ref name="Turbak1983"/>बाद के काम में, व्हीपनी में आईटीटी रेयोनियर ईस्टर्न रिसर्च डिवीजन (ईआरडी) लैब में एफ डब्ल्यू हेरिक ने भी जेल के सूखे पाउडर के रूप में काम प्रकाशित किया।<ref name="Herrick1983"/>रेयोनियर ने शुद्ध लुगदी का उत्पादन किया है।<ref name="Turbak, A, F., Snyder, F.W. and Sandberg, K.R."/><ref>{{cite journal | url=https://www.osti.gov/biblio/5039044-microfibrillated-cellulose-morphology-accessibility | osti=5039044 | title=माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलुलोज: आकृति विज्ञान और अभिगम्यता| journal=J. Appl. Polym. Sci.: Appl. Polym. Symp.; (United States) | date=January 1983 | volume=37 | last1=Herrick | first1=F. W. | last2=Casebier | first2=R. L. | last3=Hamilton | first3=J. K. | last4=Sandberg | first4=K. R. }}</ref><ref>{{cite web | url=http://www.naylornetwork.com/PPI-OTW/articles/?aid=150993&issueID=22333 | title=नैनोसेल्युलोज का जन्म }}</ref> रेयोनियर ने सेल्युलोज के इस नए प्रयोग को आगे बढ़ाने के लिए किसी को भी मुफ्त लाइसेंस दिया। Rayonier, एक कंपनी के रूप में, स्केल-अप का पीछा कभी नहीं किया। बल्कि, टर्बक एट अल। 1) MFC/nanocellulose के लिए नए उपयोगों की खोज करना। इनमें MFC का उपयोग खाद्य पदार्थों, सौंदर्य प्रसाधनों, कागज निर्माण, वस्त्रों, बिना बुने कपड़ों आदि में थिकनर और बाइंडर के रूप में करना और 2) MFC/Nanocellulose उत्पादन के लिए ऊर्जा आवश्यकताओं को कम करने के लिए सूजन और अन्य तकनीकों का मूल्यांकन करना शामिल है।<ref name = "Turbak, A.F.">Turbak, A.F., Snyder, F.W. and Sandberg, K.R. (1984) "Microfibrillated Cellulose—A New Composition of Commercial Significance," 1984 Nonwovens Symposium, Myrtle Beach, SC, Apr. 16–19. TAPPI Press, Atlanta, GA. pp 115–124.</ref> 1983-84 में ITT द्वारा Rayonier Whippany Labs को बंद करने के बाद, Herric ने शेल्टन, वाशिंगटन में Rayonier प्रयोगशालाओं में MFC का एक सूखा पाउडर बनाने का काम किया।<ref name="Herrick1983"/>
 
शब्दावली पहली बार 1980 के दशक की प्रारम्भ में सार्वजनिक रूप से सामने आई जब आईटीटी रेयोनियर को पदार्थ के नए नैनोसेल्यूलोज संघटन पर कई पेटेंट और प्रकाशन जारी किए गए।<ref name="Turbak1983" />बाद के काम में, व्हिपैनी में आईटीटी रेयोनियर ईस्टर्न रिसर्च डिवीजन (ईआरडी) लैब में एफ.डब्ल्यू. हेरिक ने भी जेल के सूखे पाउडर के रूप में काम प्रकाशित किया।<ref name="Herrick1983" />रेयोनियर ने शोधित लुगदी का उत्पादन किया है।<ref name="Turbak, A, F., Snyder, F.W. and Sandberg, K.R." /><ref>{{cite journal | url=https://www.osti.gov/biblio/5039044-microfibrillated-cellulose-morphology-accessibility | osti=5039044 | title=माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलुलोज: आकृति विज्ञान और अभिगम्यता| journal=J. Appl. Polym. Sci.: Appl. Polym. Symp.; (United States) | date=January 1983 | volume=37 | last1=Herrick | first1=F. W. | last2=Casebier | first2=R. L. | last3=Hamilton | first3=J. K. | last4=Sandberg | first4=K. R. }}</ref><ref>{{cite web | url=http://www.naylornetwork.com/PPI-OTW/articles/?aid=150993&issueID=22333 | title=नैनोसेल्युलोज का जन्म }}</ref> रेयोनियर ने सेल्युलोज के इस नए प्रयोग को आगे बढ़ाने के लिए किसी को भी मुफ्त लाइसेंस दिया। रेयोनियर, एक कंपनी के रूप में, स्केल-अप का पीछा कभी नहीं किया। बल्कि, टर्बक एट अल 1) एमएफसी/नैनोसेल्यूलोज के लिए नए उपयोगों का खोज किया। इनमें खाद्य पदार्थों, सौंदर्य प्रसाधनों, कागज निर्माण, वस्त्रों, गैर-बुने हुए कपड़ों आदि में एमएफसी को रोगन करनेवाला और बांधने वाला के रूप में उपयोग करना और 2) एमएफसी/नैनोसेल्यूलोज उत्पादन के लिए ऊर्जा आवश्यकताओं को कम करने के लिए फुल्लन और अन्य तकनीकों का मूल्यांकन करना सम्मलित है।<ref name="Turbak, A.F.">Turbak, A.F., Snyder, F.W. and Sandberg, K.R. (1984) "Microfibrillated Cellulose—A New Composition of Commercial Significance," 1984 Nonwovens Symposium, Myrtle Beach, SC, Apr. 16–19. TAPPI Press, Atlanta, GA. pp 115–124.</ref> 1983-84 में आईटीटी द्वारा रेयोनियर व्हिपैनी लैब्स को अवरोध करने के बाद, हेरिक ने वाशिंगटन के शेल्टन में रेयोनियर लैब्स में एमएफसी के सूखे पाउडर के रूप में काम किया।<ref name="Herrick1983" />


1990 के दशक के मध्य में, तनिगुची और सहकर्मियों के समूह और बाद में यानो और सहकर्मियों ने जापान में इस प्रयास को आगे बढ़ाया।<ref name="Berglund2005"/>
1990 के दशक के मध्य में, तनिगुची और सहकर्मियों के समूह और बाद में यानो और सहकर्मियों ने जापान में इस प्रयास को आगे बढ़ाया।<ref name="Berglund2005"/>
== निर्माण ==


नैनोसेल्युलोज, जिसे सीएनएफ, माइक्रोफिब्रिलेटेड सेल्यूलोज (एमएफसी) या सेल्यूलोज नैनोक्रिस्टल (सीएनसी) भी कहा जाता है, किसी भी सेल्यूलोज स्रोत सामग्री से तैयार किया जा सकता है, लेकिन सामान्यतः [[लकड़ी लुगदी]] का उपयोग किया जाता है।


== निर्माण ==
नैनोसेल्युलोज तंतुओं को लकड़ी-आधारित तंतुओं से यांत्रिक विधियों का उपयोग करके अलग किया जा सकता है जो लुगदी को उच्च अपरूपण बलों के लिए उजागर करते हैं, बड़े लकड़ी के तंतुओं को नैनोफाइबर में अलग कर देते हैं। इस उद्देश्य के लिए, उच्च दबाव वाले समांगक, घर्षण या माइक्रोफ्लुइडाइज़र का उपयोग किया जा सकता है।{{citation needed|date=March 2017}} समांगक का उपयोग फाइबर की सेल दीवारों को अलग करने और नैनोसाइज्ड फाइब्रिल को मुक्त करने के लिए किया जाता है। इस प्रक्रिया में बहुत बड़ी मात्रा में ऊर्जा की खपत होती है और 30 MWh/टन से अधिक मूल्य असामान्य नहीं हैं।{{citation needed|date=March 2017}}


नैनोसेल्युलोज, जिसे सेल्युलोज नैनोफिबर्स (सीएनएफ), माइक्रोफिब्रिलेटेड सेल्यूलोज (एमएफसी) या सेल्यूलोज नैनोक्रिस्टल (सीएनसी) भी कहा जाता है, किसी भी सेल्यूलोज स्रोत सामग्री से तैयार किया जा सकता है, लेकिन आमतौर पर [[लकड़ी लुगदी]] का उपयोग किया जाता है।
इस समस्या का समाधान करने के लिए, कभी-कभी एंजाइमैटिक/मैकेनिकल पूर्व-उपचार<ref name="Paakko2007" />और आवेशित समूहों का परिचय उदाहरण के लिए कार्बोक्सिमिथाइलेशन<ref name="Wagberg2008" />या टीईएमपीओ-मध्यस्थ ऑक्सीकरण के माध्यम से उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite web|url=http://mwp.org/2015-akira-isogai-tsuguyuki-saito-japan-and-yoshiharu-nishiyama-france/|title=मार्क्स वानबर्ग पुरस्कार: 2015 - अकीरा इसोगई, त्सुगुयुकी सैटो, जापान, योशीहारु निशियमा, फ्रांस|website=mwp.org/|access-date=23 January 2018}}</ref> ये पूर्व-उपचार ऊर्जा खपत को 1 MWh/टन से कम कर सकते हैं।<ref name="Lindstrom2009" /> नाइट्रो-ऑक्सीकरण" को कच्चे पौधों के बायोमास से सीधे कार्बोक्सीसेल्युलोज नैनोफाइबर तैयार करने के लिए विकसित किया गया है। नैनोसेल्युलोज निकालने के लिए कम प्रसंस्करण चरणों के कारण, नाइट्रो-ऑक्सीकरण विधि को कार्बोक्सीसेल्यूलोज नैनोफाइबर निकालने के लिए लागत प्रभावी, कम-रासायनिक रूप से उन्मुख और कुशल तरीका पाया गया है।<ref name="Sharma2017b">{{Cite journal |doi = 10.1021/acs.biomac.7b00544|pmid = 28644013|title = अनुपचारित बायोमास से कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोफाइबर तैयार करने का एक सरल तरीका|journal = Biomacromolecules|volume = 18|issue = 8|pages = 2333–2342|year = 2017|last1 = Sharma|first1 = Priyanka R.|last2 = Joshi|first2 = Ritika|last3 = Sharma|first3 = Sunil K.|last4 = Hsiao|first4 = Benjamin S.}}</ref><ref name="Sharma2018c">{{cite journal|last=Sharma|first=P.R.|author2=Zheng,B.|author3=Sunil K.,S.|author4=Zhan C.|author5=Wang R.|author6=Bhatia S.,R.|author7=Benjamin S.,H.| year=2018 | title=नाइट्रो-ऑक्सीडेशन विधि और उनके नैनोपेपर गुणों द्वारा तैयार उच्च अभिमुखता अनुपात कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोफाइबर|journal= ACS Applied Nano Materials|volume=1|pages=3969–3980|doi=10.1021/acsanm.8b00744|issue=8|s2cid=139513681 }}</ref> नाइट्रो-ऑक्सीकरण का उपयोग करके प्राप्त कार्यात्मक नैनोफाइबर भारी धातु आयन अशुद्धियों जैसे सीसा,<ref name="Sharma2018a">{{cite journal|last=Sharma|first=P.R.|author2=Chattopadhyay,A.|author3=Sunil K., S.|author4=Lihong G.,S.|author5=Benjamin S.,H.|s2cid=103880950| year=2018 | title=नाइट्रो-ऑक्सीडेशन विधि द्वारा तैयार कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोफाइबर का उपयोग करके पानी से लेड को हटाना|journal=Cellulose|volume=25|pages=1961–1973|doi= 10.1007/s10570-018-1659-9|issue=3}}</ref> [[कैडमियम]],<ref name="Sharma2018b">{{cite journal|last=Sharma|first=P.R.|author2=Chattopadhyay, A.|author3=Sunil K., S.|author4=Lihong G., S.|author5=Nasim A.|author6=Darren M.|author7=Benjamin S., H.| year=2018 | title=पानी से कैडमियम (II) को निकालने के लिए एक प्रभावी अधिशोषक के रूप में स्पिनिफेक्स से नैनोसेलुलोज|journal= ACS Sustainable Chemistry & Engineering|volume=6|pages=3279–3290|doi=10.1021/acssuschemeng.7b03473 |issue=3}}</ref> और [[यूरेनियम]]।<ref name="Sharma2017a">{{cite journal|last=Sharma|first=P.R.|author2=Chattopadhyay, A.|author3=Sunil K., S.|author4=Benjamin S., H.| year=2017 | title=नाइट्रो-ऑक्सीडेशन विधि द्वारा तैयार किए गए कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोफाइबर का उपयोग करके पानी से UO22+ का कुशल निष्कासन|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research|volume=56|pages=13885–13893|doi=10.1021/acs.iecr.7b03659 |issue=46}}</ref>को हटाने के लिए उत्कृष्ट अधःस्तर पाया गया है।


नैनोसेल्युलोज तंतुओं को लकड़ी-आधारित तंतुओं से यांत्रिक विधियों का उपयोग करके अलग किया जा सकता है जो लुगदी को उच्च कतरनी बलों के लिए उजागर करते हैं, बड़े लकड़ी के तंतुओं को नैनोफाइबर में अलग कर देते हैं। इस उद्देश्य के लिए, उच्च दबाव वाले होमोजेनाइज़र, ग्राइंडर या माइक्रोफ्लुइडाइज़र का उपयोग किया जा सकता है।{{citation needed|date=March 2017}} होमोजेनाइज़र का उपयोग तंतुओं की कोशिका की दीवारों को नष्ट करने और नैनोसाइज़्ड तंतुओं को मुक्त करने के लिए किया जाता है। इस प्रक्रिया में बहुत अधिक मात्रा में ऊर्जा की खपत होती है और 30 MWh/[[टन]] से अधिक मूल्य असामान्य नहीं हैं।{{citation needed|date=March 2017}}
सीएनसी एक आयताकार विशेष अंश के साथ रॉड की तरह अत्यधिक क्रिस्टलीय कण (75% से ऊपर सापेक्ष क्रिस्टलीयता सूचकांक) हैं। वे सामान्यतः सल्फ्यूरिक या हाइड्रोक्लोरिक अम्लीय का उपयोग करके देशी सेलूलोज़ फाइबर के अम्लीय  द्रव अपघटन द्वारा बनते हैं। देशी सेल्यूलोज के अक्रिस्टल खंड जलअपघिटत होते हैं और सावधानीपूर्वक समय के बाद, क्रिस्टलीय वर्गों को अपकेंद्रण और धुलाई द्वारा अम्लीय समाधान से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। उनके आयाम देशी सेलूलोज़ स्रोत सामग्री, और द्रव अपघटन समय और तापमान पर निर्भर करते हैं।<ref>{{cite web | url=https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/nanowhiskers | title=नैनोव्हिस्कर्स - एक सिंहावलोकन | साइंसडायरेक्ट विषय }}</ref>
इस समस्या का समाधान करने के लिए, कभी-कभी एंजाइमी/यांत्रिक पूर्व-उपचार<ref name="Paakko2007"/>और आवेशित समूहों का परिचय उदाहरण के लिए कार्बोक्सिमिथाइलेशन के माध्यम से<ref name="Wagberg2008"/>या [[समय]] | टेम्पो-मध्यस्थता ऑक्सीकरण का उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite web|url=http://mwp.org/2015-akira-isogai-tsuguyuki-saito-japan-and-yoshiharu-nishiyama-france/|title=मार्क्स वानबर्ग पुरस्कार: 2015 - अकीरा इसोगई, त्सुगुयुकी सैटो, जापान, योशीहारु निशियमा, फ्रांस|website=mwp.org/|access-date=23 January 2018}}</ref> ये पूर्व-उपचार ऊर्जा खपत को 1 MWh/टन से कम कर सकते हैं।<ref name="Lindstrom2009"/>कच्चे संयंत्र बायोमास से सीधे कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोफाइबर तैयार करने के लिए नाइट्रो-ऑक्सीडेशन विकसित किया गया है। नैनोसेल्युलोज निकालने के लिए कम प्रसंस्करण चरणों के कारण, नाइट्रो-ऑक्सीडेशन विधि को कार्बोक्सीसेल्यूलोज नैनोफाइबर निकालने के लिए एक लागत प्रभावी, कम-रासायनिक रूप से उन्मुख और कुशल तरीका पाया गया है।<ref name="Sharma2017b">{{Cite journal |doi = 10.1021/acs.biomac.7b00544|pmid = 28644013|title = अनुपचारित बायोमास से कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोफाइबर तैयार करने का एक सरल तरीका|journal = Biomacromolecules|volume = 18|issue = 8|pages = 2333–2342|year = 2017|last1 = Sharma|first1 = Priyanka R.|last2 = Joshi|first2 = Ritika|last3 = Sharma|first3 = Sunil K.|last4 = Hsiao|first4 = Benjamin S.}}</ref><ref name="Sharma2018c">{{cite journal|last=Sharma|first=P.R.|author2=Zheng,B.|author3=Sunil K.,S.|author4=Zhan C.|author5=Wang R.|author6=Bhatia S.,R.|author7=Benjamin S.,H.| year=2018 | title=नाइट्रो-ऑक्सीडेशन विधि और उनके नैनोपेपर गुणों द्वारा तैयार उच्च अभिमुखता अनुपात कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोफाइबर|journal= ACS Applied Nano Materials|volume=1|pages=3969–3980|doi=10.1021/acsanm.8b00744|issue=8|s2cid=139513681 }}</ref> नाइट्रो-ऑक्सीकरण का उपयोग करके प्राप्त कार्यात्मक नैनोफाइबर भारी धातु आयन अशुद्धियों जैसे सीसा, को हटाने के लिए एक उत्कृष्ट सब्सट्रेट पाया गया है।<ref name="Sharma2018a">{{cite journal|last=Sharma|first=P.R.|author2=Chattopadhyay,A.|author3=Sunil K., S.|author4=Lihong G.,S.|author5=Benjamin S.,H.|s2cid=103880950| year=2018 | title=नाइट्रो-ऑक्सीडेशन विधि द्वारा तैयार कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोफाइबर का उपयोग करके पानी से लेड को हटाना|journal=Cellulose|volume=25|pages=1961–1973|doi= 10.1007/s10570-018-1659-9|issue=3}}</ref> [[कैडमियम]],<ref name="Sharma2018b">{{cite journal|last=Sharma|first=P.R.|author2=Chattopadhyay, A.|author3=Sunil K., S.|author4=Lihong G., S.|author5=Nasim A.|author6=Darren M.|author7=Benjamin S., H.| year=2018 | title=पानी से कैडमियम (II) को निकालने के लिए एक प्रभावी अधिशोषक के रूप में स्पिनिफेक्स से नैनोसेलुलोज|journal= ACS Sustainable Chemistry & Engineering|volume=6|pages=3279–3290|doi=10.1021/acssuschemeng.7b03473 |issue=3}}</ref> और [[यूरेनियम]]।<ref name="Sharma2017a">{{cite journal|last=Sharma|first=P.R.|author2=Chattopadhyay, A.|author3=Sunil K., S.|author4=Benjamin S., H.| year=2017 | title=नाइट्रो-ऑक्सीडेशन विधि द्वारा तैयार किए गए कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोफाइबर का उपयोग करके पानी से UO22+ का कुशल निष्कासन|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research|volume=56|pages=13885–13893|doi=10.1021/acs.iecr.7b03659 |issue=46}}</ref>
सेल्युलोज नैनोव्हिस्कर्स एक आयताकार क्रॉस सेक्शन के साथ रॉड की तरह अत्यधिक क्रिस्टलीय कण (75% से ऊपर सापेक्ष क्रिस्टलीयता सूचकांक) हैं। वे आमतौर पर सल्फ्यूरिक या हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग करके देशी सेलूलोज़ फाइबर के एसिड हाइड्रोलिसिस द्वारा बनते हैं। देशी सेल्यूलोज के अक्रिस्टल खंड हाइड्रोलाइज्ड होते हैं और सावधानीपूर्वक समय के बाद, क्रिस्टलीय वर्गों को सेंट्रीफ्यूगेशन और धुलाई द्वारा एसिड समाधान से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। उनके आयाम देशी सेलूलोज़ स्रोत सामग्री और हाइड्रोलिसिस समय और तापमान पर निर्भर करते हैं।<ref>{{cite web | url=https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/nanowhiskers | title=नैनोव्हिस्कर्स - एक सिंहावलोकन | साइंसडायरेक्ट विषय }}</ref>
[[नाइट्रिक एसिड]]-[[फॉस्फोरिक एसिड]] उपचार द्वारा तैयार गोलाकार आकार के कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोपार्टिकल्स अपने गैर-आयनिक रूप में फैलाव में स्थिर होते हैं।<ref name="Sharma2017">{{cite journal|last=Sharma|first=P.R.|author2=Verma, A.J.| year=2013 | title=सेल्युलोज से प्राप्त कार्यात्मक नैनोकण: 6-कार्बोक्सीसेलुलोज के आकार और आकार की इंजीनियरिंग|journal=Chemical Communications|volume=49|pages=13885–13893|doi=10.1039/c3cc44551h|pmid=23959448|issue=78}}</ref> अप्रैल 2013 में, शैवाल द्वारा नैनोसेल्यूलोज़ उत्पादन में सफलताओं की घोषणा अमेरिकन केमिकल सोसाइटी सम्मेलन में स्पीकर आर मैल्कम ब्राउन, जूनियर, पीएचडी द्वारा की गई थी, जिन्होंने 40 से अधिक वर्षों के लिए क्षेत्र में अनुसंधान का नेतृत्व किया है, ने पर बात की नैनोसेल्युलोज पर प्रथम अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी, अमेरिकन केमिकल सोसायटी की बैठक का हिस्सा। सिरका, कोम्बुचा चाय और नाटा डी कोको पैदा करने वाले बैक्टीरिया के परिवार के जीन एक परियोजना में सितारे बन गए हैं - जिसके बारे में वैज्ञानिकों ने कहा कि यह एक उन्नत चरण में पहुंच गया है - जो "आश्चर्यजनक सामग्री" नैनोसेल्यूलोज के उत्पादन के लिए शैवाल को सौर-संचालित कारखानों में बदल देगा।<ref>{{cite web|url=http://www.newswise.com/articles/engineering-algae-to-make-the-wonder-material-nanocellulose-for-biofuels-and-more|title=इंजीनियरिंग शैवाल जैव ईंधन और अन्य के लिए 'आश्चर्यजनक सामग्री' नैनोसेल्यूलोज़ बनाने के लिए|website=newswise.com}}</ref>
कॉटन लिंटर्स से नैनोसेल्यूलोज के उत्पादन के लिए एक कीमो-मैकेनिकल प्रक्रिया को प्रति दिन 10 किग्रा की क्षमता के साथ प्रदर्शित किया गया है।<ref>{{cite web|url=http://www.nanocellulose.in|title=नैनोसेल्युलोज - नैनो रिसर्च ग्रुप @ आईसीएआर-सिरकॉट, मुंबई}}</ref>


[[नाइट्रिक एसिड|नाइट्रिक अम्लीय]]-[[फॉस्फोरिक एसिड]] उपचार द्वारा तैयार किए गए गोलाकार आकार के कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोकण अपने गैर-आयनिक रूप में फैलाव में स्थिर होते हैं।<ref name="Sharma2017">{{cite journal|last=Sharma|first=P.R.|author2=Verma, A.J.| year=2013 | title=सेल्युलोज से प्राप्त कार्यात्मक नैनोकण: 6-कार्बोक्सीसेलुलोज के आकार और आकार की इंजीनियरिंग|journal=Chemical Communications|volume=49|pages=13885–13893|doi=10.1039/c3cc44551h|pmid=23959448|issue=78}}</ref> अप्रैल 2013 में, शैवाल द्वारा नैनोसेल्यूलोज़ उत्पादन में सफलताओं की घोषणा अमेरिकन रासायनिक समाज सम्मेलन में वक्ता आर मैल्कम ब्राउन, जूनियर, पीएचडी द्वारा की गई थी, जिन्होंने 40 से अधिक वर्षों के लिए क्षेत्र में अनुसंधान का नेतृत्व किया है, नैनोसेल्युलोज पर प्रथम अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी में बोले, जो अमेरिकन केमिकल सोसाइटी की बैठक का हिस्सा है। सिरका, कोम्बुचा चाय और नाटा डी कोको पैदा करने वाले बैक्टीरिया के परिवार के जीन एक परियोजना में सितारे बन गए हैं - जिसके बारे में वैज्ञानिकों ने कहा कि यह एक उन्नत चरण में पहुंच गया है - जो "आश्चर्यजनक सामग्री" नैनोसेल्यूलोज के उत्पादन के लिए शैवाल को सौर-संचालित कारखानों में बदल देगा।<ref>{{cite web|url=http://www.newswise.com/articles/engineering-algae-to-make-the-wonder-material-nanocellulose-for-biofuels-and-more|title=इंजीनियरिंग शैवाल जैव ईंधन और अन्य के लिए 'आश्चर्यजनक सामग्री' नैनोसेल्यूलोज़ बनाने के लिए|website=newswise.com}}</ref>


कपास के लिंटरों से नैनोसेल्युलोज के उत्पादन के लिए रसायन-यांत्रिक प्रक्रिया को प्रति दिन 10 किलो की क्षमता के साथ प्रदर्शित किया गया है।<ref>{{cite web|url=http://www.nanocellulose.in|title=नैनोसेल्युलोज - नैनो रिसर्च ग्रुप @ आईसीएआर-सिरकॉट, मुंबई}}</ref>
== संरचना और गुण ==
== संरचना और गुण ==
[[File:AFM Innventia nanocellulose.JPG|right|thumb|सिलिका की सतह पर सोखे गए कार्बोक्सिमिथाइलेटेड नैनोसेलुलोज की एएफएम ऊंचाई की छवि। स्कैन की गई सतह का क्षेत्रफल 1 µm है<sup>2</उप>।]]
[[File:AFM Innventia nanocellulose.JPG|right|thumb|सिलिका की सतह पर सोखे गए कार्बोक्सिमिथाइलेटेड नैनोसेलुलोज की एएफएम ऊंचाई की छवि। स्कैन की गई सतह का क्षेत्रफल 1 µm है<sup>2</उप>।]]


=== आयाम और क्रिस्टलीयता ===
=== आयाम और क्रिस्टलीयता ===
विभिन्न स्रोतों से प्राप्त नैनोसेल्युलोज की पूर्ण संरचना का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। [[ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी]] (टीईएम), [[स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी]] (एसईएम), [[परमाणु बल माइक्रोस्कोपी]] (एएफएम), [[चौड़े कोण एक्स-रे बिखरने]] (डब्ल्यूएएक्सएस), छोटे आपतन कोण एक्स-रे विवर्तन और ठोस अवस्था जैसी तकनीकें <sup>13</sup>C क्रॉस-पोलराइज़ेशन [[जादू कोण कताई]] (CP/MAS), [[नाभिकीय चुबकीय अनुनाद]] (NMR) और [[स्पेक्ट्रोस्कोपी]] का इस्तेमाल आमतौर पर सूखे नैनोसेल्यूलोज मॉर्फोलॉजी को चिह्नित करने के लिए किया गया है।<ref name="Siro2010"/>
विभिन्न स्रोतों से प्राप्त नैनोसेल्युलोज की पूर्ण संरचना का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। [[ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी|प्रेषण इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शन]] (टीईएम), [[स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी|स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शन]] (एसईएम), [[परमाणु बल माइक्रोस्कोपी|परमाणु बल सूक्ष्मदर्शन]] (एएफएम), [[चौड़े कोण एक्स-रे बिखरने|वाइड-एंगल एक्स-रे स्कैटरिंग]] (डब्ल्यूएएक्सएस), छोटे आपतन कोण एक्स-रे विवर्तन और ठोस अवस्था जैसी तकनीकें <sup>13</sup>C क्रॉस-पोलराइज़ेशन [[जादू कोण कताई]] (सीपी/एमएएस), [[नाभिकीय चुबकीय अनुनाद]] (एनएमआर) और [[स्पेक्ट्रोस्कोपी]] का उपयोग सामान्यतः सूखे नैनोसेल्यूलोज आकृति विज्ञान को चिह्नित करने के लिए किया गया है।<ref name="Siro2010"/>
 
छवि विश्लेषण के साथ सूक्ष्म तकनीकों का एक संयोजन तंतुओं की चौड़ाई के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है, तंतुओं की लंबाई निर्धारित करना अधिक कठिन होता है, क्योंकि अलग-अलग नैनोफाइब्रिल के दोनों सिरों की पहचान करने में कठिनाई होती है।<ref name=Chinga-Carrasco2011a>{{cite journal|last=Chinga-Carrasco|first=G.|author2=Yu, Y. |author3=Diserud, O. |title=यूकेलिप्टस और पिनस रेडिएटा क्राफ्ट पल्प फाइबर से सेल्युलोज नैनोफिब्रिल संरचनाओं की मात्रात्मक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी|journal=Microscopy and Microanalysis|date=21 July 2011|volume=17|issue=4|pages=563–571|bibcode = 2011MiMic..17..563C |doi = 10.1017/S1431927611000444 |pmid=21740618|s2cid=2010930}}</ref><ref name=Chinga-Carrasco2011c>{{cite book|vauthors = Chinga-Carrasco G, Miettinen A, Luengo Hendriks CL, Gamstedt EK, Kataja M|title=बायोडिग्रेडेबल कम्पोजिट अनुप्रयोगों के लिए क्राफ्ट पल्प फाइबर्स और उनके नैनोफाइब्रिलेटेड सामग्रियों का संरचनात्मक लक्षण वर्णन| year=2011| publisher=InTech| isbn=978-953-307-352-1}}</ref>{{page needed|date=March 2017}} इसके अलावा, नैनोसेल्युलोज निलंबन सजातीय नहीं हो सकते हैं और इसमें विभिन्न संरचनात्मक घटक शामिल हो सकते हैं, जिनमें सेल्यूलोज नैनोफिब्रिल्स और नैनोफिब्रिल बंडल शामिल हैं।<ref name=Chinga-Carrasco2011b>{{cite journal|last=Chinga-Carrasco|first=G.|title=सेल्युलोज फाइबर, नैनोफाइब्रिल्स और माइक्रोफाइब्रिल्स: प्लांट फिजियोलॉजी और फाइबर टेक्नोलॉजी के दृष्टिकोण से एमएफसी घटकों का रूपात्मक अनुक्रम|journal=Nanoscale Research Letters|date=13 June 2011|volume=6|page=417|bibcode = 2011NRL.....6..417C |doi = 10.1186/1556-276X-6-417|pmid=21711944|pmc=3211513|issue=1}}</ref>
एक निलंबन में एंजाइमेटिक रूप से पूर्व-उपचारित नैनोसेल्यूलोज फाइब्रिल के एक अध्ययन में क्रायो-टीईएम का उपयोग करके आकार और आकार-वितरण स्थापित किया गया था। तंतुओं को सीए के व्यास के साथ मोनो-छितरी हुई पाया गया। 5 एनएम हालांकि कभी-कभी मोटे तंतुओं के बंडल मौजूद थे।<ref name="Paakko2007"/>  ऑक्सीकरण प्रीट्रीटमेंट के साथ अल्ट्रासोनिकेशन के संयोजन से, एएफएम द्वारा 1 एनएम से नीचे पार्श्व आयाम वाले सेलूलोज़ माइक्रोफाइब्रिल्स देखे गए हैं। मोटाई आयाम का निचला सिरा लगभग 0.4 एनएम है, जो सेलूलोज़ मोनोलेयर शीट की मोटाई से संबंधित है।<ref>{{cite journal|last=Li|first=Qingqing|author2=Scott Renneckar|title=आणविक रूप से पतले सेलूलोज़ I नैनोकणों की सुपरमॉलेक्यूलर संरचना विशेषता|journal=Biomacromolecules|date=6 January 2011| volume=12| issue=3| pages=650–659| doi=10.1021/bm101315y| pmid=21210665}}</ref>
[[आविष्कार]], स्वीडन द्वारा विकसित सीपी/एमएएस एनएमआर द्वारा कुल चौड़ाई निर्धारित की जा सकती है, जिसे नैनोसेल्यूलोज़ (एंजाइमेटिक प्री-ट्रीटमेंट) के लिए काम करने के लिए भी प्रदर्शित किया गया है। एनएमआर-पद्धति से 17 एनएम की औसत चौड़ाई मापी गई है, जो एसईएम और टीईएम के साथ अच्छी तरह मेल खाती है। टीईएम का उपयोग करते हुए, कार्बोक्सिमिथाइलेटेड पल्प से नैनोसेल्यूलोज के लिए 15 एनएम के मूल्यों की सूचना दी गई है। हालांकि, पतले तंतुओं का भी पता लगाया जा सकता है। वैगबर्ग एट अल। लगभग 0.5 meq./g चार्ज घनत्व के साथ एक नैनोसेल्यूलोज के लिए 5-15 एनएम की तंतुमय चौड़ाई की सूचना दी।<ref name="Wagberg2008"/>Isogai के समूह ने 1.5 meq./g के चार्ज घनत्व वाले TEMPO-ऑक्सीडाइज़्ड सेल्युलोज़ के लिए 3–5 nm की तंतुओं की चौड़ाई की सूचना दी।<ref name="Fukuzumi2009"/>
 
पल्प केमिस्ट्री का नैनोसेल्यूलोज माइक्रोस्ट्रक्चर पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। कार्बोक्सिमिथाइलेशन तंतुओं की सतहों पर आवेशित समूहों की संख्या को बढ़ाता है, जिससे तंतुओं को मुक्त करना आसान हो जाता है और एंजाइमेटिक रूप से पूर्व-उपचारित नैनोसेलुलोज की तुलना में छोटी और अधिक समान तंतुओं की चौड़ाई (5-15 एनएम) होती है, जहां तंतुओं की चौड़ाई 10–30 एनएम थी .<ref name="Aulin2009"/>नैनोसेल्युलोज की क्रिस्टलीयता और क्रिस्टल संरचना की डिग्री। नैनोसेल्युलोज सेल्युलोज क्रिस्टल I संगठन प्रदर्शित करता है और नैनोसेल्यूलोज की तैयारी से क्रिस्टलीयता की डिग्री अपरिवर्तित होती है। क्रिस्टलीयता की डिग्री के लिए विशिष्ट मान लगभग 63% थे।<ref name="Aulin2009"/>


छवि विश्लेषण के साथ सूक्ष्म तकनीकों का संयोजन तंतुओं की चौड़ाई के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है, व्यक्तिगत नैनोफाइब्रिल्स के दोनों सिरों की पहचान करने में उलझनों और कठिनाइयों के कारण, तंतुओं की लंबाई निर्धारित करना अधिक कठिन होता है।<ref name=Chinga-Carrasco2011a>{{cite journal|last=Chinga-Carrasco|first=G.|author2=Yu, Y. |author3=Diserud, O. |title=यूकेलिप्टस और पिनस रेडिएटा क्राफ्ट पल्प फाइबर से सेल्युलोज नैनोफिब्रिल संरचनाओं की मात्रात्मक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी|journal=Microscopy and Microanalysis|date=21 July 2011|volume=17|issue=4|pages=563–571|bibcode = 2011MiMic..17..563C |doi = 10.1017/S1431927611000444 |pmid=21740618|s2cid=2010930}}</ref><ref name=Chinga-Carrasco2011c>{{cite book|vauthors = Chinga-Carrasco G, Miettinen A, Luengo Hendriks CL, Gamstedt EK, Kataja M|title=बायोडिग्रेडेबल कम्पोजिट अनुप्रयोगों के लिए क्राफ्ट पल्प फाइबर्स और उनके नैनोफाइब्रिलेटेड सामग्रियों का संरचनात्मक लक्षण वर्णन| year=2011| publisher=InTech| isbn=978-953-307-352-1}}</ref>{{page needed|date=March 2017}} इसके अतिरिक्त, नैनोसेल्युलोज निलंबन सजातीय नहीं हो सकते हैं और इसमें विभिन्न संरचनात्मक घटक सम्मलित हो सकते हैं, जिनमें सेल्युलोज नैनोफाइब्रिल्स और नैनोफिब्रिल बंडल सम्मलित हैं।<ref name=Chinga-Carrasco2011b>{{cite journal|last=Chinga-Carrasco|first=G.|title=सेल्युलोज फाइबर, नैनोफाइब्रिल्स और माइक्रोफाइब्रिल्स: प्लांट फिजियोलॉजी और फाइबर टेक्नोलॉजी के दृष्टिकोण से एमएफसी घटकों का रूपात्मक अनुक्रम|journal=Nanoscale Research Letters|date=13 June 2011|volume=6|page=417|bibcode = 2011NRL.....6..417C |doi = 10.1186/1556-276X-6-417|pmid=21711944|pmc=3211513|issue=1}}</ref>


=== चिपचिपापन ===
निलंबन में एंजाइमेटिक रूप से पूर्व-उपचारित नैनोसेल्यूलोज फाइब्रिल के अध्ययन में क्रायो-टीईएम का उपयोग करके आकार और आकार-वितरण स्थापित किया गया था। तंतुओं को सीए के व्यास के साथ समकणपरिक्षेपी हुई पाया गया। 5 एनएम चूंकि कभी-कभी मोटे तंतुओं के बंडल सम्मलित थे।<ref name="Paakko2007" /> ऑक्सीकरण पूर्वउपचार" के साथ पराश्रवण के संयोजन से, एएफएम द्वारा 1 एनएम से नीचे के पार्श्व आयाम वाले सेलूलोज़ माइक्रोफाइब्रिल्स देखे गए हैं। मोटाई के आयाम का निचला सिरा लगभग 0.4 एनएम है, जो सेलूलोज़ मोनोलेयर शीट की मोटाई से संबंधित है।<ref>{{cite journal|last=Li|first=Qingqing|author2=Scott Renneckar|title=आणविक रूप से पतले सेलूलोज़ I नैनोकणों की सुपरमॉलेक्यूलर संरचना विशेषता|journal=Biomacromolecules|date=6 January 2011| volume=12| issue=3| pages=650–659| doi=10.1021/bm101315y| pmid=21210665}}</ref>
नैनोसेल्युलोज फैलाव के [[रियोलॉजी]] की जांच की गई है।<ref name="tatsumi2002"/><ref name="Paakko2007"/>और पता चला कि भंडारण और हानि मापांक 0.125% से 5.9% के बीच सभी नैनोसेल्यूलोज सांद्रता पर कोणीय आवृत्ति से स्वतंत्र थे। भंडारण मापांक मान विशेष रूप से उच्च हैं (104 पा 3% एकाग्रता पर)<ref name="Paakko2007"/>सेल्युलोज नैनोव्हिस्कर्स (3% एकाग्रता पर 102 पा) के परिणामों की तुलना में।<ref name="tatsumi2002"/>एक मजबूत एकाग्रता निर्भरता भी है क्योंकि भंडारण मापांक परिमाण के 5 आदेशों को बढ़ाता है यदि एकाग्रता 0.125% से 5.9% तक बढ़ जाती है। नैनोसेल्युलोज जैल अत्यधिक कतरनी थिनिंग भी हैं (कतरनी बलों के परिचय पर चिपचिपाहट खो जाती है)। विभिन्न कोटिंग अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला में कतरनी-पतली व्यवहार विशेष रूप से उपयोगी है।<ref name="Paakko2007"/>


[[आविष्कार|इन्वेंटिया एबी]], स्वीडन द्वारा विकसित सीपी/एमएएस एनएमआर द्वारा कुल चौड़ाई निर्धारित की जा सकती है, जिसे नैनोसेल्यूलोज़ (एंजाइमेटिक पूर्वउपचार) के लिए काम करने के लिए भी प्रदर्शित किया गया है। 17 एनएम की औसत चौड़ाई एनएमआर-पद्धति से मापी गई है, जो एसईएम और टीईएम के साथ अच्छी तरह से मेल खाती है। टीईएम का उपयोग करते हुए, कार्बोक्सिमिथाइलेटेड लुग्दी से नैनोसेल्यूलोज के लिए 15 एनएम के मान की सूचना दी गई है। चूंकि, पतले तंतुओं का भी पता लगाया जा सकता है। वैगबर्ग एट अल लगभग 0.5 meq./g के चार्ज घनत्व के साथ नैनोसेल्यूलोस के लिए 5-15 एनएम की फाइब्रिल चौड़ाई की सूचना दी।<ref name="Wagberg2008" />इसोगाई के समूह ने टीईएमपीओ-ऑक्सीडाइज्ड सेल्युलोज के लिए 3-5 एनएम की तंतुओं की चौड़ाई की सूचना दी, जिसका चार्ज घनत्व 1.5 meq./g. है।<ref name="Fukuzumi2009" />


लुग्दी रसायन का नैनोसेल्यूलोज सूक्ष्मसंरचना पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। कार्बोक्सिमिथाइलेशन तंतुओं की सतहों पर आवेशित समूहों की संख्या को बढ़ाता है, जिससे तंतुओं को मुक्त करना आसान हो जाता है और परिणाम छोटे और अधिक समान तंतुओं की चौड़ाई (5-15 एनएम) में होता है, जो कि एंजाइमेटिक रूप से पूर्व-उपचारित नैनोसेलुलोज की तुलना में होता है, जहां तंतु की चौड़ाई 10–30 एनएम थी।<ref name="Aulin2009" />नैनोसेल्युलोज की क्रिस्टलीयता और क्रिस्टल संरचना की डिग्री नैनोसेल्युलोज सेल्युलोज क्रिस्टल संगठन प्रदर्शित करता है और नैनोसेल्यूलोज की तैयारी से क्रिस्टलीयता की डिग्री अपरिवर्तित होती है। क्रिस्टलीयता की डिग्री के लिए विशिष्ट मूल्य लगभग 63% थे।<ref name="Aulin2009" />
=== श्यानता ===
नैनोसेल्युलोज फैलाव के [[रियोलॉजी|प्रवाहिकी]] की जांच की गई है।<ref name="tatsumi2002" /><ref name="Paakko2007" />और पता चला कि भंडारण और हानि मापांक 0.125% से 5.9% के बीच सभी नैनोसेल्यूलोज सांद्रता पर कोणीय आवृत्ति से स्वतंत्र थे। भंडारण मापांक मान विशेष रूप से (104 पा 3% एकाग्रता पर<ref name="Paakko2007" />सीएनसी के परिणामों की तुलना में (102 पा 3% एकाग्रता पर) उच्च हैं।<ref name="tatsumi2002" />मजबूत एकाग्रता निर्भरता भी है क्योंकि भंडारण मापांक परिमाण के 5 क्रम को बढ़ाता है यदि एकाग्रता 0.125% से 5.9% तक बढ़ जाती है। नैनोसेल्युलोज जैल अत्यधिक अपरूपण विरलन भी हैं (अपरूपण बलों के परिचय पर चिपचिपाहट खो जाती है)। अपरूपण-विरलन व्यवहार विभिन्न विलेपन अनुप्रयोगों की श्रृंखला में विशेष रूप से उपयोगी है।<ref name="Paakko2007" />
=== यांत्रिक गुण ===
=== यांत्रिक गुण ===
क्रिस्टलीय सेल्युलोज की कठोरता लगभग 140–220 GPa होती है, जो कि [[केवलर]] की तुलना में और ग्लास फाइबर की तुलना में बेहतर होती है, दोनों का व्यावसायिक रूप से प्लास्टिक को सुदृढ़ करने के लिए उपयोग किया जाता है। नैनोसेल्युलोज से बनी फिल्मों में उच्च शक्ति (200 [[एमपीए]] से अधिक), उच्च कठोरता (लगभग 20 [[जीपीए]]) होती है<ref name="Henriksson2008"/>लेकिन उच्च तनाव की कमी{{clarify|date=May 2013}} (12%)इसकी ताकत/वजन अनुपात स्टेनलेस स्टील का 8 गुना है।<ref name=ns>{{cite web|url=https://www.newscientist.com/article/mg21528786.100-why-wood-pulp-is-worlds-new-wonder-material.html |title=व्हाई वुड पल्प इज द न्यू वंडर मटेरियल - टेक - 23 अगस्त 2012|publisher=New Scientist |access-date=2012-08-30}}</ref> नैनोसेल्युलोज से बने फाइबर में उच्च शक्ति (1.57 GPa तक) और कठोरता (86 GPa तक) होती है।<ref name="Mittal2018"/>
क्रिस्टलीय सेलूलोज़ में लगभग 140-220 पास्कल की कठोरता होती है, जो [[केवलर]] की तुलना में और ग्लास फाइबर की तुलना में बेहतर होती है, दोनों का व्यावसायिक रूप से प्लास्टिक को सुदृढ़ करने के लिए उपयोग किया जाता है। नैनोसेलुलोज से बनी फिल्म में उच्च शक्ति (200[[एमपीए]] से अधिक), उच्च कठोरता (लगभग 20 [[जीपीए]]) होती है<ref name="Henriksson2008"/>लेकिन उच्च निष्पीड़न की कमी{{clarify|date=May 2013}} 12%) होती है। इसकी मजबूती/वजन अनुपात स्टेनलेस स्टील से 8 गुना अधिक है।<ref name=ns>{{cite web|url=https://www.newscientist.com/article/mg21528786.100-why-wood-pulp-is-worlds-new-wonder-material.html |title=व्हाई वुड पल्प इज द न्यू वंडर मटेरियल - टेक - 23 अगस्त 2012|publisher=New Scientist |access-date=2012-08-30}}</ref>नैनोसेल्युलोज से बने फाइबर में उच्च शक्ति (1.57 जीपीए तक) और कठोरता (86 जीपीए तक) होती है।<ref name="Mittal2018"/>
 
 
=== बैरियर गुण ===
=== बैरियर गुण ===
अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर में, क्रिस्टलीय क्षेत्रों को गैस अभेद्य माना जाता है। अपेक्षाकृत उच्च क्रिस्टलीयता के कारण,<ref name="Aulin2009"/>मजबूत इंटर-फाइब्रिलर बॉन्ड (उच्च चिपकने वाला ऊर्जा घनत्व) द्वारा एक साथ रखे गए घने नेटवर्क को बनाने के लिए नैनोफिबर्स की क्षमता के संयोजन में, यह सुझाव दिया गया है कि नैनोसेल्यूलोस बाधा सामग्री के रूप में कार्य कर सकता है।<ref name="Fukuzumi2009"/><ref name="Aulin2010a"/><ref name="Syverud2009"/>हालांकि रिपोर्ट किए गए ऑक्सीजन पारगम्यता मूल्यों की संख्या सीमित है, रिपोर्ट में नैनोसेल्यूलोज फिल्मों के लिए उच्च ऑक्सीजन बाधा गुण हैं। एक अध्ययन ने 0.0006 (सेमी<sup>3</sup> µm)/(m<sup>2</sup> दिन केपीए) सीए के लिए। 23 डिग्री सेल्सियस और 0% आरएच पर 5 माइक्रोमीटर पतली नैनोसेल्यूलोज फिल्म।<ref name="Aulin2010a"/>एक संबंधित अध्ययन में, जब पीएलए सतह पर एक नैनोसेल्यूलोज परत जोड़ी गई थी, तो पॉलीलैक्टाइड (पीएलए) फिल्म की ऑक्सीजन पारगम्यता में 700 गुना से अधिक की कमी दर्ज की गई थी।<ref name="Fukuzumi2009"/>
अर्ध-क्रिस्टलीय बहुलक में, क्रिस्टलीय क्षेत्रों को गैस अभेद्य माना जाता है। अपेक्षाकृत उच्च क्रिस्टलीयता के कारण,<ref name="Aulin2009"/>मजबूत इंटर-फाइब्रिलर अनुबंध (उच्च संसंजक ऊर्जा घनत्व) द्वारा साथ रखे गए घने नेटवर्क को बनाने के लिए नैनोफाइबर की क्षमता के संयोजन में, यह सुझाव दिया गया है कि नैनोसेल्यूलोज बाधा सामग्री के रूप में कार्य कर सकता है।<ref name="Fukuzumi2009"/><ref name="Aulin2010a"/><ref name="Syverud2009"/>चूंकि विवरण किए गए ऑक्सीजन पारगम्यता मान की संख्या सीमित है, विवरण में नैनोसेल्यूलोज फिल्म के लिए उच्च ऑक्सीजन बाधा गुण हैं। एक अध्ययन ने सीए के लिए 0.0006 (cm<sup>3</sup> µm)/(m<sup>2</sup> दिन केपीए (kPa)) सीए के लिए 23 डिग्री सेल्सियस और 0% RH पर 5 माइक्रोन (µm) पतली नैनोसेल्यूलोज फिल्म की ऑक्सीजन पारगम्यता की सूचना दी ।<ref name="Aulin2010a"/>एक संबंधित अध्ययन में, जब पीएलए सतह पर नैनोसेल्युलोज परत जोड़ी गई, तो पॉलीलैक्टाइड (पीएलए) फिल्म की ऑक्सीजन पारगम्यता में 700 गुना से अधिक की कमी दर्ज की गई।<ref name="Fukuzumi2009"/>
 
फिल्म ऑक्सीजन पारगम्यता पर नैनोसेल्यूलोज फिल्म घनत्व और सरंध्रता के प्रभाव का पता लगाया गया है।<ref name=Chinga-Carrasco2012>{{cite journal|last=Chinga-Carrasco|first=G.|author2=Syverud K.|title=बायोडिग्रेडेबल सेलूलोज़ नैनोबैरियर की संरचना और ऑक्सीजन संचरण दर पर|journal=Nanoscale Research Letters|date=19 March 2012|volume=7|page=192|bibcode = 2012NRL.....7..192C |doi = 10.1186/1556-276X-7-192|pmid=22429336|pmc=3324384|issue=1}}</ref> कुछ लेखकों ने नैनोसेल्युलोज फिल्मों में महत्वपूर्ण सरंध्रता की सूचना दी है,<ref name="Henriksson2007"/><ref name="Henriksson2008"/><ref name="Svagan2007"/>जो उच्च ऑक्सीजन अवरोधक गुणों के साथ विरोधाभासी प्रतीत होता है, जबकि Aulin et al।<ref name="Aulin2010a"/>क्रिस्टलीय सेलुलोज (सेल्यूलोज Iß क्रिस्टल संरचना, 1.63 g/cm3) के घनत्व के करीब एक नैनोसेल्यूलोज फिल्म घनत्व मापा गया<sup>3</sup>)<ref name="Diddens2008"/>शून्य के करीब सरंध्रता के साथ एक बहुत सघन फिल्म का संकेत।


सेल्युलोज नैनोपार्टिकल की सतह की कार्यक्षमता को बदलने से नैनोसेल्यूलोज फिल्मों की पारगम्यता भी प्रभावित हो सकती है। नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए सेलूलोज़ नैनोव्हिस्कर्स से बनी फिल्में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों के पारगम्यता को प्रभावी ढंग से कम कर सकती हैं, जबकि तटस्थ आयनों को लगभग अप्रभावित छोड़ देते हैं। सकारात्मक रूप से आवेशित आयन झिल्ली में जमा पाए गए।<ref name="permselective2009"/>
फिल्म ऑक्सीजन पारगम्यता पर नैनोसेल्यूलोज फिल्म घनत्व और सरंध्रता के प्रभाव का पता लगाया गया है।<ref name=Chinga-Carrasco2012>{{cite journal|last=Chinga-Carrasco|first=G.|author2=Syverud K.|title=बायोडिग्रेडेबल सेलूलोज़ नैनोबैरियर की संरचना और ऑक्सीजन संचरण दर पर|journal=Nanoscale Research Letters|date=19 March 2012|volume=7|page=192|bibcode = 2012NRL.....7..192C |doi = 10.1186/1556-276X-7-192|pmid=22429336|pmc=3324384|issue=1}}</ref> कुछ लेखकों ने नैनोसेल्युलोज फिल्म में महत्वपूर्ण सरंध्रता की सूचना दी है,<ref name="Henriksson2007"/><ref name="Henriksson2008"/><ref name="Svagan2007"/>जो उच्च ऑक्सीजन अवरोधक गुणों के विपरीत प्रतीत होता है, जबकि औलिन एट अल<ref name="Aulin2010a"/>क्रिस्टलीय सेलुलोज (सेलुलोज Iß क्रिस्टल संरचना, 1.63 g/cm3) के घनत्व के करीब नैनोसेल्यूलोज फिल्म घनत्व मापा गया<ref name="Diddens2008"/>शून्य के करीब सरंध्रता के साथ बहुत घनी फिल्म का संकेत देता है।


[[मल्टी-पैरामीट्रिक सरफेस प्लास्मोन रेजोनेंस]] प्राकृतिक, संशोधित या लेपित नैनोसेल्यूलोज के अवरोधक गुणों का अध्ययन करने के तरीकों में से एक है। विभिन्न दूषणरोधी, नमी, विलायक, रोगाणुरोधी बाधा निर्माण गुणवत्ता को नैनोस्केल पर मापा जा सकता है। सोखना कैनेटीक्स के साथ-साथ सूजन की डिग्री को वास्तविक समय और लेबल-मुक्त में मापा जा सकता है।<ref>{{cite journal|last1=Mohan|first1=Tamilselvan|last2=Niegelhell|first2=Katrin|last3=Zarth|first3=Cíntia Salomão Pinto|last4=Kargl|first4=Rupert|last5=Köstler|first5=Stefan|last6=Ribitsch|first6=Volker|last7=Heinze|first7=Thomas|last8=Spirk|first8=Stefan|last9=Stana-Kleinschek|first9=Karin|title=टेलर्ड केशनिक सेल्युलोज सतहों पर ट्रिगरिंग प्रोटीन सोखना|journal=Biomacromolecules|date=10 November 2014|volume=15|issue=11|pages=3931–3941|doi=10.1021/bm500997s|pmid=25233035}}</ref><ref>{{cite journal|title=PDMAEMA-POEGMA रैंडम और ब्लॉक कॉपोलिमर के आणविक वास्तुकला का प्रभाव, पुनर्जीवित और एनीओनिक नैनोसेलुलोज पर उनके सोखने पर और इंटरफेशियल जल निष्कासन के साक्ष्य|last1 = Vuoriluoto |first1 = Maija | last2 = Orelma | first2=Hannes | last3 = Johansson | first3 = Leena-Sisko | last4 = Zhu | first4 = Baolei | last5 = Poutanen | first5 = Mikko | last6 = Walther | first6 = Andreas | last7 = Laine | first7 = Janne | last8 = Rojas | first8 = Orlando J. | doi=10.1021/acs.jpcb.5b07628 |pmid = 26560798 | journal= The Journal of Physical Chemistry B | volume= 119|issue=49 |pages= 5275–15286|year = 2015 }}</ref>
सेल्युलोज नैनोकण की सतह की कार्यक्षमता को बदलने से नैनोसेल्यूलोज फिल्म की पारगम्यता भी प्रभावित हो सकती है। नकारात्मक रूप से आवेशित सीएनसी से बनी फिल्में नकारात्मक रूप से आवेशित आयनों के पारगमन को प्रभावी ढंग से कम कर सकती हैं, जबकि तटस्थ आयनों को वस्तुतः अप्रभावित छोड़ती हैं। सकारात्मक रूप से आवेशित आयन फिल्म में जमा होते पाए गए।<ref name="permselective2009"/>
 
 
=== लिक्विड क्रिस्टल, कोलाइडल ग्लास, और हाइड्रोजेल ===
उनके अनिसोट्रोपिक आकार और सतह के आवेश के कारण, नैनोसेलुलोज (ज्यादातर कठोर सीएनसी) में एक उच्च बहिष्कृत आयतन होता है और एक महत्वपूर्ण आयतन अंश से परे कोलेस्टेरिक [[तरल क्रिस्टल]] में आत्म-इकट्ठा होता है।<ref>{{cite journal |last1=Revol |first1=J.-F. |last2=Bradford |first2=H. |last3=Giasson |first3=J. |last4=Marchessault |first4=R.H. |last5=Gray |first5=D.G. |title=जलीय निलंबन में सेल्युलोज माइक्रोफाइब्रिल्स का हेलिकोइडल स्व-आदेश|journal=International Journal of Biological Macromolecules |date=June 1992 |volume=14 |issue=3 |pages=170–172 |doi=10.1016/S0141-8130(05)80008-X |pmid=1390450 |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014181300580008X}}</ref> कण स्तर पर दाएं हाथ के मुड़ने के कारण नैनोसेल्यूलोज तरल क्रिस्टल बाएं हाथ के होते हैं।<ref>{{cite journal |last1=Nyström |first1=Gustav |last2=Arcari |first2=Mario |last3=Adamcik |first3=Jozef |last4=Usov |first4=Ivan |last5=Mezzenga |first5=Raffaele |title=एकल कण से कोलेस्टेरिक चरण तक नैनोसेल्यूलोज विखंडन तंत्र और चिरायता का उलटा|journal=ACS Nano |date=26 June 2018 |volume=12 |issue=6 |pages=5141–5148 |doi=10.1021/acsnano.8b00512 |pmid=29758157 |url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.8b00512|arxiv=1705.06620 |s2cid=29165853 }}</ref> आयनिक [[चार्ज स्क्रीनिंग]] के लिए नैनोसेल्यूलोज चरण व्यवहार अतिसंवेदनशील है। आयनिक शक्ति में वृद्धि आकर्षक चश्मे में नैनोसेल्यूलोज फैलाव की गिरफ्तारी को प्रेरित करती है।<ref>{{cite journal |last1=Nordenström |first1=Malin |last2=Fall |first2=Andreas |last3=Nyström |first3=Gustav |last4=Wågberg |first4=Lars |title=कोलाइडल नैनोसेलुलोज ग्लास और जैल का निर्माण|journal=Langmuir |date=26 September 2017 |volume=33 |issue=38 |pages=9772–9780 |doi=10.1021/acs.langmuir.7b01832 |pmid=28853581 |url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.7b01832}}</ref> आयनिक शक्ति में और वृद्धि होने पर, नैनोसेलुलोस [[हाइड्रोजेल]] में एकत्रित हो जाते हैं।<ref>{{cite journal |last1=Bertsch |first1=Pascal |last2=Isabettini |first2=Stéphane |last3=Fischer |first3=Peter |title=आयन-प्रेरित हाइड्रोजेल फॉर्मेशन और नैनोक्रिस्टलाइन सेलुलोज सस्पेंशन का नेमैटिक ऑर्डरिंग|journal=Biomacromolecules |date=11 December 2017 |volume=18 |issue=12 |pages=4060–4066 |doi=10.1021/acs.biomac.7b01119 |pmid=29028331 |url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.biomac.7b01119}}</ref>
 
 
=== बल्क फोम और [[aerogels]] ===
नैनोसेल्युलोज का उपयोग एरोजेल/फोम बनाने के लिए भी किया जा सकता है, या तो सजातीय रूप से या समग्र योगों में। [[polystyrene]]-आधारित फोम को बदलने के लिए पैकेजिंग अनुप्रयोगों के लिए नैनोसेल्यूलोज-आधारित फोम का अध्ययन किया जा रहा है। स्वगन एट अल। दिखाया गया है कि नैनोसेल्युलोज में फ्रीज-सुखाने की तकनीक का उपयोग करके [[स्टार्च]] फोम को मजबूत करने की क्षमता है।<ref name="Svagan2008"/>लकड़ी आधारित लुगदी फाइबर के बजाय नैनोसेल्यूलोस का उपयोग करने का लाभ यह है कि नैनोफाइब्रिल स्टार्च फोम में पतली कोशिकाओं को मजबूत कर सकते हैं। इसके अलावा, विभिन्न फ्रीज-सुखाने और सुपर क्रिटिकल को लागू करने वाले शुद्ध नैनोसेल्यूलोज एरोजेल तैयार करना संभव है {{chem|CO|2}} सुखाने की तकनीक। एरोगल्स और फोम्स को झरझरा टेम्पलेट्स के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।<ref name="Paako2008"/><ref name="Heath2010"/>सेहाकी एट अल द्वारा सेल्युलोज I नैनोफिब्रिल सस्पेंशन से तैयार किए गए कठिन अल्ट्रा-हाई पोरोसिटी फोम का अध्ययन किया गया। फोम में घनत्व और नैनोफिब्रिल इंटरैक्शन को नियंत्रित करके संपीड़न सहित यांत्रिक गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला प्राप्त की गई थी।<ref name="Sehaqui2010"/>सेल्युलोज नैनोव्हिस्कर्स को कम शक्ति वाले सोनिकेशन के तहत पानी में जेल बनाने के लिए भी बनाया जा सकता है, जो उच्चतम रिपोर्ट किए गए सतह क्षेत्र (>600m2/g) और सेल्युलोज एरोगल्स के सुखाने (6.5%) के दौरान सबसे कम संकोचन के साथ एरोगल्स को जन्म देता है।<ref name="Heath2010"/>औलिन एट अल द्वारा एक अन्य अध्ययन में,<ref name="Aulin2010b"/>फ्रीज-सुखाने द्वारा नैनोसेल्यूलोज के संरचित झरझरा एरोगल्स के निर्माण का प्रदर्शन किया गया। फ्रीज-सुखाने से पहले नैनोसेल्यूलोज फैलाव की एकाग्रता का चयन करके एरोगल्स के घनत्व और सतह की बनावट को ट्यून किया गया था। फ्लोरिनेटेड [[silane]] के [[रासायनिक वाष्प जमाव]] का उपयोग गैर-ध्रुवीय तरल पदार्थ/तेल के प्रति उनके गीले गुणों को ट्यून करने के लिए समान रूप से एयरजेल को कोट करने के लिए किया गया था। लेखकों ने प्रदर्शित किया कि फ्रीज-सुखाने की तकनीक और नैनोसेल्यूलोज फैलाव की एकाग्रता में परिवर्तन द्वारा बनाई गई खुरदरापन और सरंध्रता के विभिन्न पैमानों का उपयोग करके, सुपर-वेटिंग और सुपर-विकर्षक के बीच सेल्यूलोज सतहों के वेटेबिलिटी व्यवहार को स्विच करना संभव है। हालांकि बैक्टीरिया के ग्लूकोनोबैक्टर उपभेदों द्वारा उत्पन्न सेल्युलोज पर फ्रीज-सुखाने की तकनीक का उपयोग करके संरचित झरझरा सेलूलोज़ फोम भी प्राप्त किया जा सकता है, जो सेल्युलोज फाइबर के खुले झरझरा नेटवर्क को जैव-संश्लेषित करता है जिसमें अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में नैनोफिब्रिल होते हैं। ओल्सन एट अल।<ref>{{cite journal|last1=Olsson|first1=R. T.|last2=Azizi Samir|first2=M. A. S.|last3=Salazar-Alvarez|first3=G.|last4=Belova|first4=L.|last5=Ström|first5=V.|last6=Berglund|first6=L. A.|last7=Ikkala|first7=O.|last8=Nogués|first8=J.|last9=Gedde|first9=U. W.|title=टेम्प्लेट के रूप में सेल्युलोज नैनोफिब्रिल्स का उपयोग करके लचीले चुंबकीय एरोगल्स और कठोर चुंबकीय नैनोपेपर बनाना|journal=Nature Nanotechnology|volume=5|pages=584–8|year=2010|doi=10.1038/nnano.2010.155|bibcode = 2010NatNa...5..584O|issue=8|pmid=20676090}}</ref> ने प्रदर्शित किया कि इन नेटवर्कों को मेटलहाइड्रॉक्साइड/ऑक्साइड अग्रदूतों के साथ और अधिक संसेचित किया जा सकता है, जो आसानी से सेल्यूलोज नैनोफिबर्स के साथ ग्राफ्टेड चुंबकीय नैनोकणों में परिवर्तित हो सकते हैं। चुंबकीय सेल्यूलोज फोम नैनोसेल्यूलोज के कई उपन्यास अनुप्रयोगों की अनुमति दे सकता है और 60 मिलीग्राम सेलूलोज़ एयरजेल फोम के भीतर 1 ग्राम पानी को अवशोषित करने वाले पहले दूर से सक्रिय चुंबकीय सुपर स्पंज की सूचना दी गई थी। विशेष रूप से, इन अत्यधिक झरझरा फोमों (>98% हवा) को मजबूत चुंबकीय नैनोपेपर में संकुचित किया जा सकता है, जो विभिन्न अनुप्रयोगों में कार्यात्मक झिल्ली के रूप में उपयोग कर सकते हैं।
 
=== पिकरिंग [[इमल्शन]] और फोम ===
नैनोसेलुलोज एक पिकरिंग तंत्र द्वारा इमल्शन और फोम को स्थिर कर सकते हैं, यानी वे तेल-पानी या हवा-पानी के इंटरफेस पर सोखते हैं और अपने ऊर्जावान प्रतिकूल संपर्क को रोकते हैं। नैनोसेल्युलोज 4-10 माइक्रोन की सीमा में छोटी बूंद के आकार के साथ पानी में तेल का पायस बनाते हैं जो महीनों तक स्थिर रहते हैं और उच्च तापमान और पीएच में परिवर्तन का विरोध कर सकते हैं।<ref name="Kalashnikova2011">{{cite journal |last1=Kalashnikova |first1=Irina |last2=Bizot |first2=Hervé |last3=Cathala |first3=Bernard |last4=Capron |first4=Isabelle |title=बैक्टीरियल सेलूलोज़ नैनोक्रिस्टल द्वारा स्थिर न्यू पिकरिंग इमल्शन|journal=Langmuir |date=21 June 2011 |volume=27 |issue=12 |pages=7471–7479 |doi=10.1021/la200971f |pmid=21604688 }}</ref><ref name="Kalashnikova2013">{{cite journal |last1=Kalashnikova |first1=Irina |last2=Bizot |first2=Herve |last3=Bertoncini |first3=Patricia |last4=Cathala |first4=Bernard |last5=Capron |first5=Isabelle |title=वाटर पिकरिंग इमल्शन में तेल के लिए विभिन्न पहलू अनुपात के सेल्युलोसिक नैनोरोड्स|journal=Soft Matter |date=2013 |volume=9 |issue=3 |pages=952–959 |doi=10.1039/C2SM26472B |bibcode=2013SMat....9..952K }}</ref> Nanocelluloses तेल-पानी [[इंटरफ़ेस तनाव]] को कम करते हैं<ref name="Bergfreund2019">{{cite journal |last1=Bergfreund |first1=Jotam |last2=Sun |first2=Qiyao |last3=Fischer |first3=Peter |last4=Bertsch |first4=Pascal |title=तेल-पानी इंटरफेस पर आवेशित अनिसोट्रोपिक नैनोपार्टिकल्स का सोखना|journal=Nanoscale Advances |date=2019 |volume=1 |issue=11 |pages=4308–4312 |doi=10.1039/C9NA00506D |pmid=36134395 |pmc=9419606 |bibcode=2019NanoA...1.4308B |doi-access=free }}</ref> और उनका सतह आवेश पायस की बूंदों के भीतर इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण को प्रेरित करता है। नमक-प्रेरित चार्ज पर बूंदों के एकत्रीकरण की जांच की जाती है, लेकिन [[सहसंयोजन (रसायन विज्ञान)]] से नहीं गुजरते हैं, जो मजबूत स्टेरिक स्थिरीकरण का संकेत देते हैं।<ref name="Bai2019">{{cite journal |last1=Bai |first1=Long |last2=Lv |first2=Shanshan |last3=Xiang |first3=Wenchao |last4=Huan |first4=Siqi |last5=McClements |first5=David Julian |last6=Rojas |first6=Orlando J. |title=सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल के साथ माइक्रोफ्लुइडाइजेशन के माध्यम से पानी में तेल पिकरिंग इमल्शन: 1. गठन और स्थिरता|journal=Food Hydrocolloids |date=November 2019 |volume=96 |pages=699–708 |doi=10.1016/j.foodhyd.2019.04.038 |doi-access=free }}</ref> इमल्शन की बूंदें मानव पेट में भी स्थिर रहती हैं, जिससे नैनोसेल्यूलोज स्थिर इमल्शन [[lipophilic]] दवाओं के लिए एक दिलचस्प मौखिक वितरण प्रणाली बन जाती है।<ref name="Scheuble2018">{{cite journal |last1=Scheuble |first1=Nathalie |last2=Schaffner |first2=Joschka |last3=Schumacher |first3=Manuel |last4=Windhab |first4=Erich J. |last5=Liu |first5=Dian |last6=Parker |first6=Helen |last7=Steingoetter |first7=Andreas |last8=Fischer |first8=Peter |title=नियंत्रित लिपिड रिलीज के लिए टेलरिंग इमल्शन: लिपिड के पाचन के लिए इन विट्रो-इन विवो सहसंबंध स्थापित करना|journal=ACS Applied Materials & Interfaces |date=30 April 2018 |volume=10 |issue=21 |pages=17571–17581 |doi=10.1021/acsami.8b02637 |pmid=29708724 }}</ref> इमल्शन के विपरीत, नेटिव नैनोसेलुलोज़ आमतौर पर फोम के पिकरिंग स्थिरीकरण के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं, जो कि उनके मुख्य रूप से [[हाइड्रोफिलिक]] सतह गुणों के लिए जिम्मेदार होता है, जिसके परिणामस्वरूप 90 डिग्री से नीचे एक प्रतिकूल [[संपर्क कोण]] होता है (वे जलीय चरण द्वारा अधिमानतः गीले होते हैं)।<ref name="Bertsch2019">{{cite journal |last1=Bertsch |first1=Pascal |last2=Arcari |first2=Mario |last3=Geue |first3=Thomas |last4=Mezzenga |first4=Raffaele |last5=Nyström |first5=Gustav |last6=Fischer |first6=Peter |title=द्रव इंटरफेस के स्थिरीकरण के लिए डिजाइनिंग सेल्युलोज नैनोफिब्रिल्स|journal=Biomacromolecules |date=12 November 2019 |volume=20 |issue=12 |pages=4574–4580 |doi=10.1021/acs.biomac.9b01384 |pmid=31714073 |s2cid=207943524 }}</ref> [[जल विरोधी]] सतह संशोधनों या बहुलक ग्राफ्टिंग का उपयोग करके, सतह हाइड्रोफोबिसिटी और नैनोसेल्यूलोज के संपर्क कोण को बढ़ाया जा सकता है, जिससे फोम के पिकरिंग स्थिरीकरण की भी अनुमति मिलती है।<ref name="Jin2012">{{cite journal |last1=Jin |first1=Huajin |last2=Zhou |first2=Weizheng |last3=Cao |first3=Jian |last4=Stoyanov |first4=Simeon D. |last5=Blijdenstein |first5=Theodorus B. J. |last6=de Groot |first6=Peter W. N. |last7=Arnaudov |first7=Luben N. |last8=Pelan |first8=Edward G. |title=कोलाइडल एथिल सेलुलोज कणों द्वारा स्थिर सुपर स्थिर फोम|journal=Soft Matter |date=2012 |volume=8 |issue=7 |pages=2194–2205 |doi=10.1039/c1sm06518a |bibcode=2012SMat....8.2194J }}</ref> सतही हाइड्रोफोबिसिटी को और अधिक बढ़ाकर, उलटा पानी-में-तेल इमल्शन प्राप्त किया जा सकता है, जो 90 डिग्री से अधिक संपर्क कोण को दर्शाता है।<ref name="Lee2014">{{cite journal |last1=Lee |first1=Koon-Yang |last2=Blaker |first2=Jonny J. |last3=Murakami |first3=Ryo |last4=Heng |first4=Jerry Y. Y. |last5=Bismarck |first5=Alexander |title=मध्यम और उच्च आंतरिक चरण जल-में-तेल इमल्शन का चरण व्यवहार पूरी तरह से हाइड्रोफोबाइज्ड बैक्टीरियल सेलूलोज़ नैनोफाइब्रिल्स द्वारा स्थिर|journal=Langmuir |date=8 January 2014 |volume=30 |issue=2 |pages=452–460 |doi=10.1021/la4032514 |pmid=24400918 |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Saidane |first1=Dorra |last2=Perrin |first2=Emilie |last3=Cherhal |first3=Fanch |last4=Guellec |first4=Florian |last5=Capron |first5=Isabelle |title=कार्यात्मक पिकरिंग इमल्शन के लिए सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल का कुछ संशोधन|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences |date=28 July 2016 |volume=374 |issue=2072 |page=20150139 |doi=10.1098/rsta.2015.0139 |pmid=27298429 |pmc=4920285 |bibcode=2016RSPTA.37450139S }}</ref> आगे यह प्रदर्शित किया गया कि नैनोसेल्युलोज दो असंगत पानी में घुलनशील पॉलिमर की उपस्थिति में पानी में पानी के पायस को स्थिर कर सकते हैं।<ref>{{cite journal |last1=Peddireddy |first1=Karthik R. |last2=Nicolai |first2=Taco |last3=Benyahia |first3=Lazhar |last4=Capron |first4=Isabelle |title=नैनोरोड्स द्वारा पानी में पानी के इमल्शन का स्थिरीकरण|journal=ACS Macro Letters |date=9 February 2016 |volume=5 |issue=3 |pages=283–286 |doi=10.1021/acsmacrolett.5b00953 |pmid=35614722 }}</ref>


[[मल्टी-पैरामीट्रिक सरफेस प्लास्मोन रेजोनेंस]] प्राकृतिक, संशोधित या लेपित नैनोसेल्यूलोज के अवरोधक गुणों का अध्ययन करने के तरीकों में से एक है। विभिन्न दूषणरोधी, नमी, विलायक, रोगाणुरोधी बाधा निर्माण गुणवत्ता को नैनोस्केल पर मापा जा सकता है। अवशोषण गतिकी के साथ-साथ फुल्लन की डिग्री को वास्तविक समय और लेबल-मुक्त में मापा जा सकता है।<ref>{{cite journal|last1=Mohan|first1=Tamilselvan|last2=Niegelhell|first2=Katrin|last3=Zarth|first3=Cíntia Salomão Pinto|last4=Kargl|first4=Rupert|last5=Köstler|first5=Stefan|last6=Ribitsch|first6=Volker|last7=Heinze|first7=Thomas|last8=Spirk|first8=Stefan|last9=Stana-Kleinschek|first9=Karin|title=टेलर्ड केशनिक सेल्युलोज सतहों पर ट्रिगरिंग प्रोटीन सोखना|journal=Biomacromolecules|date=10 November 2014|volume=15|issue=11|pages=3931–3941|doi=10.1021/bm500997s|pmid=25233035}}</ref><ref>{{cite journal|title=PDMAEMA-POEGMA रैंडम और ब्लॉक कॉपोलिमर के आणविक वास्तुकला का प्रभाव, पुनर्जीवित और एनीओनिक नैनोसेलुलोज पर उनके सोखने पर और इंटरफेशियल जल निष्कासन के साक्ष्य|last1 = Vuoriluoto |first1 = Maija | last2 = Orelma | first2=Hannes | last3 = Johansson | first3 = Leena-Sisko | last4 = Zhu | first4 = Baolei | last5 = Poutanen | first5 = Mikko | last6 = Walther | first6 = Andreas | last7 = Laine | first7 = Janne | last8 = Rojas | first8 = Orlando J. | doi=10.1021/acs.jpcb.5b07628 |pmid = 26560798 | journal= The Journal of Physical Chemistry B | volume= 119|issue=49 |pages= 5275–15286|year = 2015 }}</ref>
=== द्रव क्रिस्टल, कोलाइडी ग्लास, और हाइड्रोजेल ===
उनके अनिसोट्रोपिक आकार और सतह आवेश के कारण, नैनोसेलुलोज (ज्यादातर कठोर सीएनसी) में उच्च बहिष्कृत आयतन होता है और महत्वपूर्ण मात्रा अंश से परे कोलेस्टेरिक [[तरल क्रिस्टल|द्रव क्रिस्टल]] में आत्म-संयोजन होता है।<ref>{{cite journal |last1=Revol |first1=J.-F. |last2=Bradford |first2=H. |last3=Giasson |first3=J. |last4=Marchessault |first4=R.H. |last5=Gray |first5=D.G. |title=जलीय निलंबन में सेल्युलोज माइक्रोफाइब्रिल्स का हेलिकोइडल स्व-आदेश|journal=International Journal of Biological Macromolecules |date=June 1992 |volume=14 |issue=3 |pages=170–172 |doi=10.1016/S0141-8130(05)80008-X |pmid=1390450 |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014181300580008X}}</ref>कण स्तर पर दक्षिणावर्ती के मुड़ने के कारण नैनोसेलुलोज़ द्रव क्रिस्टल वामावर्ती के होते हैं।<ref>{{cite journal |last1=Nyström |first1=Gustav |last2=Arcari |first2=Mario |last3=Adamcik |first3=Jozef |last4=Usov |first4=Ivan |last5=Mezzenga |first5=Raffaele |title=एकल कण से कोलेस्टेरिक चरण तक नैनोसेल्यूलोज विखंडन तंत्र और चिरायता का उलटा|journal=ACS Nano |date=26 June 2018 |volume=12 |issue=6 |pages=5141–5148 |doi=10.1021/acsnano.8b00512 |pmid=29758157 |url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.8b00512|arxiv=1705.06620 |s2cid=29165853 }}</ref> आयनिक [[चार्ज स्क्रीनिंग]] के लिए नैनोसेल्यूलोज चरण व्यवहार अतिसंवेदनशील है। आयनिक शक्ति में वृद्धि नैनोसेल्युलोज फैलाव को आकर्षक ग्लास में अवरोध करने के लिए प्रेरित करती है।<ref>{{cite journal |last1=Nordenström |first1=Malin |last2=Fall |first2=Andreas |last3=Nyström |first3=Gustav |last4=Wågberg |first4=Lars |title=कोलाइडल नैनोसेलुलोज ग्लास और जैल का निर्माण|journal=Langmuir |date=26 September 2017 |volume=33 |issue=38 |pages=9772–9780 |doi=10.1021/acs.langmuir.7b01832 |pmid=28853581 |url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.7b01832}}</ref>आयनिक सामर्थ्य में और अधिक वृद्धि होने पर, नैनोसेल्युलोज [[हाइड्रोजेल]] में एकत्रित हो जाते हैं।<ref>{{cite journal |last1=Bertsch |first1=Pascal |last2=Isabettini |first2=Stéphane |last3=Fischer |first3=Peter |title=आयन-प्रेरित हाइड्रोजेल फॉर्मेशन और नैनोक्रिस्टलाइन सेलुलोज सस्पेंशन का नेमैटिक ऑर्डरिंग|journal=Biomacromolecules |date=11 December 2017 |volume=18 |issue=12 |pages=4060–4066 |doi=10.1021/acs.biomac.7b01119 |pmid=29028331 |url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.biomac.7b01119}}</ref> नैनोसेल्युलोज के भीतर अन्योन्यक्रियाएं कमजोर और उत्क्रमणीय हैं, इसलिए नैनोसेल्यूलोज निलंबन और हाइड्रोजेल स्व-चिकित्सा हैं और अंतःक्षेपण सामग्री [50] या 3डी प्रिंटिंग स्याही के रूप में लागू किए जा सकते हैं।
=== भारी फोम और [[aerogels|एरोजेल]] ===
नैनोसेल्युलोज का उपयोग एरोजेल/फोम बनाने के लिए भी किया जा सकता है, या तो सजातीय रूप से या समग्र योगों मे [[polystyrene|पॉलीस्टायरीन]]-आधारित फोम को बदलने के लिए पैकेजिंग अनुप्रयोगों के लिए नैनोसेल्यूलोज-आधारित फोम का अध्ययन किया जा रहा है। स्वगन एट अल दिखाया कि नैनोसेल्युलोज में फ्रीज-ड्राईिंग की तकनीक का उपयोग करके [[स्टार्च|मंड]] फोम को मजबूत करने की क्षमता है।<ref name="Svagan2008"/>लकड़ी आधारित लुगदी फाइबर के अतिरिक्त नैनोसेल्यूलोस का उपयोग करने का लाभ यह है कि नैनोफाइब्रिल मंड फोम में विरलन कोशिकाओं को मजबूत कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, विभिन्न फ्रीज-ड्राईिंग और अतिक्रांतिक {{chem|CO|2}} ड्राईिंग की तकनीक को लागू करने वाले शोधित नैनोसेल्यूलोज एरोगल्स तैयार करना संभव है। एरोजेल और फोम छिद्रित टेम्प्लेट के रूप में उपयोग किए जा सकते हैं।<ref name="Paako2008"/><ref name="Heath2010"/>सेहाकी एट अल द्वारा सेल्युलोज नैनोफिब्रिल अलम्बन से तैयार किए गए कठिन अल्ट्रा-हाई पोरोसिटी फोम का अध्ययन किया गया। फोम में घनत्व और नैनोफिब्रिल अन्योन्यक्रिया को नियंत्रित करके संपीड़न सहित यांत्रिक गुणों की विस्तृत श्रृंखला प्राप्त की गई थी।<ref name="Sehaqui2010"/>सीएनसी को कम शक्ति वाले सोनिकेशन के अनुसार पानी में जेल बनाने के लिए भी बनाया जा सकता है, जो उच्चतम विवरण किए गए सतह क्षेत्र (>600m<sup>2</sup>/g) और सेल्युलोज एरोजेल के ड्राईिंग (6.5%) के दौरान सबसे कम संकोचन के साथ एरोगल्स को जन्म देता है।<ref name="Heath2010"/>औलिन एट अल द्वारा अन्य अध्ययन में,<ref name="Aulin2010b"/>फ्रीज-ड्राईिंग द्वारा नैनोसेल्यूलोज के संरचित छिद्रित एरोगल्स के निर्माण का प्रदर्शन किया गया था। फ्रीज-ड्राईिंग से पहले नैनोसेल्यूलोज फैलाव की एकाग्रता का चयन करके एरोगल्स के घनत्व और सतह की बनावट को तालमेल किया गया था। फ्लोरिनेटेड [[silane|सिलेन]] के [[रासायनिक वाष्प जमाव]] का उपयोग गैर-ध्रुवीय द्रव पदार्थ/तेल के प्रति उनके गीले गुणों को तालमेल करने के लिए समान रूप से एयरजेल को आवरण करने के लिए किया गया था। लेखकों ने प्रदर्शित किया कि फ्रीज-ड्राईिंग की तकनीक और नैनोसेल्यूलोज फैलाव की एकाग्रता में परिवर्तन द्वारा बनाई गई खुरदरापन और सरंध्रता के विभिन्न पैमानों का उपयोग करके, सुपर-वेटिंग और सुपर-विकर्षक के बीच सेल्यूलोज सतहों के आर्द्रशीलता व्यवहार को बदलना संभव है। चूंकि बैक्टीरिया के ग्लूकोनोबैक्टर उपभेदों द्वारा उत्पन्न सेल्युलोज पर फ्रीज-ड्राईिंग की तकनीक का उपयोग करके संरचित छिद्रित सेलूलोज़ फोम भी प्राप्त किया जा सकता है, जो सेल्युलोज फाइबर के खुले छिद्रित नेटवर्क को जैव-संश्लेषित करता है जिसमें अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में नैनोफिब्रिल होते हैं। ओल्सन एट अल<ref>{{cite journal|last1=Olsson|first1=R. T.|last2=Azizi Samir|first2=M. A. S.|last3=Salazar-Alvarez|first3=G.|last4=Belova|first4=L.|last5=Ström|first5=V.|last6=Berglund|first6=L. A.|last7=Ikkala|first7=O.|last8=Nogués|first8=J.|last9=Gedde|first9=U. W.|title=टेम्प्लेट के रूप में सेल्युलोज नैनोफिब्रिल्स का उपयोग करके लचीले चुंबकीय एरोगल्स और कठोर चुंबकीय नैनोपेपर बनाना|journal=Nature Nanotechnology|volume=5|pages=584–8|year=2010|doi=10.1038/nnano.2010.155|bibcode = 2010NatNa...5..584O|issue=8|pmid=20676090}}</ref> ने प्रदर्शित किया कि इन नेटवर्कों को मेटलहाइड्रॉक्साइड/ऑक्साइड अग्रदूतों के साथ और अधिक संसेचित किया जा सकता है, जो आसानी से सेल्यूलोज नैनोफिबर्स के साथ ग्राफ्टेड चुंबकीय नैनोकणों में परिवर्तित हो सकते हैं। चुंबकीय सेल्यूलोज फोम नैनोसेल्यूलोज के कई उपन्यास अनुप्रयोगों की अनुमति दे सकता है और 60 मिलीग्राम सेलूलोज़ एयरजेल फोम के भीतर 1 ग्राम पानी को अवशोषित करने वाले पहले दूर से सक्रिय चुंबकीय सुपर स्पंज की सूचना दी गई थी। विशेष रूप से, इन अत्यधिक छिद्रित फोमों (>98% हवा) को मजबूत चुंबकीय नैनोपेपर में संकुचित किया जा सकता है, जो विभिन्न अनुप्रयोगों में कार्यात्मक फिल्म के रूप में उपयोग कर सकते हैं।


=== पिकरिंग (अलगाने का एक यंत्र) [[इमल्शन|पायस]] और फोम ===
नैनोसेलुलोज पिकरिंग तंत्र द्वारा पायस और फोम को स्थिर कर सकते हैं, अर्थात वे तेल-पानी या हवा-पानी के अंतरापृष्ठ पर सोखते हैं और अपने ऊर्जावान प्रतिकूल संपर्क को रोकते हैं। नैनोसेलुलोज़ 4-10 माइक्रोन की सीमा में छोटी बूंदों के आकार के साथ तेल-में-पानी के पायस बनाते हैं जो महीनों तक स्थिर रहते हैं और उच्च तापमान और पीएच में परिवर्तन का विरोध कर सकते हैं।<ref name="Kalashnikova2011">{{cite journal |last1=Kalashnikova |first1=Irina |last2=Bizot |first2=Hervé |last3=Cathala |first3=Bernard |last4=Capron |first4=Isabelle |title=बैक्टीरियल सेलूलोज़ नैनोक्रिस्टल द्वारा स्थिर न्यू पिकरिंग इमल्शन|journal=Langmuir |date=21 June 2011 |volume=27 |issue=12 |pages=7471–7479 |doi=10.1021/la200971f |pmid=21604688 }}</ref><ref name="Kalashnikova2013">{{cite journal |last1=Kalashnikova |first1=Irina |last2=Bizot |first2=Herve |last3=Bertoncini |first3=Patricia |last4=Cathala |first4=Bernard |last5=Capron |first5=Isabelle |title=वाटर पिकरिंग इमल्शन में तेल के लिए विभिन्न पहलू अनुपात के सेल्युलोसिक नैनोरोड्स|journal=Soft Matter |date=2013 |volume=9 |issue=3 |pages=952–959 |doi=10.1039/C2SM26472B |bibcode=2013SMat....9..952K }}</ref> नैनोसेल्युलोज तेल-पानी के [[इंटरफ़ेस तनाव|अंतरापृष्ठ निष्पीड़न]] को कम करते हैं<ref name="Bergfreund2019">{{cite journal |last1=Bergfreund |first1=Jotam |last2=Sun |first2=Qiyao |last3=Fischer |first3=Peter |last4=Bertsch |first4=Pascal |title=तेल-पानी इंटरफेस पर आवेशित अनिसोट्रोपिक नैनोपार्टिकल्स का सोखना|journal=Nanoscale Advances |date=2019 |volume=1 |issue=11 |pages=4308–4312 |doi=10.1039/C9NA00506D |pmid=36134395 |pmc=9419606 |bibcode=2019NanoA...1.4308B |doi-access=free }}</ref> और उनका सतह आवेश पायस बूंदों के भीतर स्थिर वैद्युत प्रतिकर्षण को प्रेरित करता है। नमक-प्रेरित चार्ज स्क्रीनिंग पर बूंदों का एकत्रीकरण होता है, लेकिन वे [[सहसंयोजन (रसायन विज्ञान)]] से नहीं गुजरते हैं, जो मजबूत स्टेरिक स्थिरीकरण का संकेत देता है।<ref name="Bai2019">{{cite journal |last1=Bai |first1=Long |last2=Lv |first2=Shanshan |last3=Xiang |first3=Wenchao |last4=Huan |first4=Siqi |last5=McClements |first5=David Julian |last6=Rojas |first6=Orlando J. |title=सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल के साथ माइक्रोफ्लुइडाइजेशन के माध्यम से पानी में तेल पिकरिंग इमल्शन: 1. गठन और स्थिरता|journal=Food Hydrocolloids |date=November 2019 |volume=96 |pages=699–708 |doi=10.1016/j.foodhyd.2019.04.038 |doi-access=free }}</ref> पायस की बूंदें मानव पेट में भी स्थिर रहती हैं, जिससे नैनोसेल्यूलोज स्थिरीकृत पायस [[lipophilic|वसास्नेही]] दवाओं के लिए दिलचस्प मौखिक वितरण प्रणाली बन जाती है।<ref name="Scheuble2018">{{cite journal |last1=Scheuble |first1=Nathalie |last2=Schaffner |first2=Joschka |last3=Schumacher |first3=Manuel |last4=Windhab |first4=Erich J. |last5=Liu |first5=Dian |last6=Parker |first6=Helen |last7=Steingoetter |first7=Andreas |last8=Fischer |first8=Peter |title=नियंत्रित लिपिड रिलीज के लिए टेलरिंग इमल्शन: लिपिड के पाचन के लिए इन विट्रो-इन विवो सहसंबंध स्थापित करना|journal=ACS Applied Materials & Interfaces |date=30 April 2018 |volume=10 |issue=21 |pages=17571–17581 |doi=10.1021/acsami.8b02637 |pmid=29708724 }}</ref> पायस के विपरीत, नेटिव नैनोसेल्युलोज सामान्यतः फोम के पिकरिंग स्थिरीकरण के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं, जो कि उनके मुख्य रूप से [[हाइड्रोफिलिक|जलस्नेही]] सतह गुणों के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप 90° से नीचे एक प्रतिकूल [[संपर्क कोण]] होता है (वे जलीय चरण द्वारा अधिमानतः गीले होते हैं)।<ref name="Bertsch2019">{{cite journal |last1=Bertsch |first1=Pascal |last2=Arcari |first2=Mario |last3=Geue |first3=Thomas |last4=Mezzenga |first4=Raffaele |last5=Nyström |first5=Gustav |last6=Fischer |first6=Peter |title=द्रव इंटरफेस के स्थिरीकरण के लिए डिजाइनिंग सेल्युलोज नैनोफिब्रिल्स|journal=Biomacromolecules |date=12 November 2019 |volume=20 |issue=12 |pages=4574–4580 |doi=10.1021/acs.biomac.9b01384 |pmid=31714073 |s2cid=207943524 }}</ref> [[जल विरोधी]] सतह संशोधनों या बहुलक निरोपण का उपयोग करके, सतह जलविरोधी और नैनोसेलुलोज के संपर्क कोण को बढ़ाया जा सकता है, जिससे फोम के पिकरिंग स्थिरीकरण की भी अनुमति मिलती है।<ref name="Jin2012">{{cite journal |last1=Jin |first1=Huajin |last2=Zhou |first2=Weizheng |last3=Cao |first3=Jian |last4=Stoyanov |first4=Simeon D. |last5=Blijdenstein |first5=Theodorus B. J. |last6=de Groot |first6=Peter W. N. |last7=Arnaudov |first7=Luben N. |last8=Pelan |first8=Edward G. |title=कोलाइडल एथिल सेलुलोज कणों द्वारा स्थिर सुपर स्थिर फोम|journal=Soft Matter |date=2012 |volume=8 |issue=7 |pages=2194–2205 |doi=10.1039/c1sm06518a |bibcode=2012SMat....8.2194J }}</ref>सतह की जलविरोधी को और अधिक बढ़ाकर, उलटा पानी-में-तेल पायस प्राप्त किया जा सकता है, जो 90° से अधिक संपर्क कोण को दर्शाता है।<ref name="Lee2014">{{cite journal |last1=Lee |first1=Koon-Yang |last2=Blaker |first2=Jonny J. |last3=Murakami |first3=Ryo |last4=Heng |first4=Jerry Y. Y. |last5=Bismarck |first5=Alexander |title=मध्यम और उच्च आंतरिक चरण जल-में-तेल इमल्शन का चरण व्यवहार पूरी तरह से हाइड्रोफोबाइज्ड बैक्टीरियल सेलूलोज़ नैनोफाइब्रिल्स द्वारा स्थिर|journal=Langmuir |date=8 January 2014 |volume=30 |issue=2 |pages=452–460 |doi=10.1021/la4032514 |pmid=24400918 |doi-access=free }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Saidane |first1=Dorra |last2=Perrin |first2=Emilie |last3=Cherhal |first3=Fanch |last4=Guellec |first4=Florian |last5=Capron |first5=Isabelle |title=कार्यात्मक पिकरिंग इमल्शन के लिए सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल का कुछ संशोधन|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences |date=28 July 2016 |volume=374 |issue=2072 |page=20150139 |doi=10.1098/rsta.2015.0139 |pmid=27298429 |pmc=4920285 |bibcode=2016RSPTA.37450139S }}</ref> आगे यह प्रदर्शित किया गया कि नैनोसेल्युलोज दो असंगत पानी में घुलनशील बहुलक की उपस्थिति में पानी में पानी के पायस को स्थिर कर सकते हैं।<ref>{{cite journal |last1=Peddireddy |first1=Karthik R. |last2=Nicolai |first2=Taco |last3=Benyahia |first3=Lazhar |last4=Capron |first4=Isabelle |title=नैनोरोड्स द्वारा पानी में पानी के इमल्शन का स्थिरीकरण|journal=ACS Macro Letters |date=9 February 2016 |volume=5 |issue=3 |pages=283–286 |doi=10.1021/acsmacrolett.5b00953 |pmid=35614722 }}</ref>
=== सेल्युलोज नैनोफाइबर प्लेट (सीएनएफपी) ===
=== सेल्युलोज नैनोफाइबर प्लेट (सीएनएफपी) ===
कम घनत्व, उच्च शक्ति और क्रूरता, और महान तापीय आयामी स्थिरता के साथ एक उच्च प्रदर्शन वाली थोक सामग्री बनाने के लिए नीचे से ऊपर के दृष्टिकोण का उपयोग किया जा सकता है। सेल्युलोज नैनोफाइबर हाइड्रोजेल जैवसंश्लेषण द्वारा बनाया जाता है। इसके बाद हाइड्रोजेल को पॉलीमर सॉल्यूशन या सरफेस मॉडिफिकेशन से ट्रीट किया जा सकता है और फिर 80 डिग्री सेल्सियस पर हॉट-प्रेस किया जाता है। परिणाम उत्कृष्ट मशीनेबिलिटी के साथ थोक सामग्री है। "CNFP में अल्ट्राफाइन नैनोफाइबर नेटवर्क संरचना के परिणामस्वरूप अधिक व्यापक हाइड्रोजन बॉन्डिंग, उच्च इन-प्लेन ओरिएंटेशन, और माइक्रोफिब्रिल नेटवर्क के" तीन तरह से ब्रांचिंग पॉइंट "होते हैं।"<ref name="Lightweight, Tough, and Sustainable">{{cite journal |last1=Guan |first1=Qing-Fang |title=कम थर्मल विस्तार गुणांक के साथ हल्का, कठोर और टिकाऊ सेलूलोज़ नैनोफाइबर-व्युत्पन्न थोक संरचनात्मक सामग्री|url= |journal=Science Advances |year=2020 |volume=6 |issue=18 |pages=eaaz1114 |publisher=American Association for the Advancement of Science|doi=10.1126/sciadv.aaz1114 |pmid=32494670 |pmc=7195169 |bibcode=2020SciA....6.1114G }}</ref> यह संरचना सीएनएफपी को तनाव वितरित करके और दरार गठन और प्रसार के लिए बाधाओं को जोड़कर अपनी उच्च शक्ति प्रदान करती है। इस संरचना की कमजोर कड़ी दबी हुई परतों के बीच का बंधन है जिससे प्रदूषण हो सकता है। प्रदूषण को कम करने के लिए, हाइड्रोजेल को सिलिकिक एसिड के साथ इलाज किया जा सकता है, जो गर्म दबाव के दौरान परतों के बीच मजबूत सहसंयोजक क्रॉस-लिंक बनाता है।<ref name="Lightweight, Tough, and Sustainable"/>
कम घनत्व, उच्च शक्ति और कठोरता, और महान तापीय आयामी स्थिरता के साथ उच्च प्रदर्शन वाली भारी सामग्री बनाने के लिए नीचे से ऊपर के दृष्टिकोण का उपयोग किया जा सकता है। सेल्युलोज नैनोफाइबर हाइड्रोजेल जैवसंश्लेषण द्वारा बनाया जाता है। हाइड्रोजेल को फिर बहुलक समाधान या सतह संशोधन के साथ इलाज किया जा सकता है और फिर 80 डिग्री सेल्सियस पर गर्म दबाया जाता है। परिणाम उत्कृष्ट यंत्रीकरण के साथ भारी सामग्री है। "सीएनएफपी में अतिसूक्ष्म नैनोफाइबर नेटवर्क संरचना के परिणामस्वरूप अधिक व्यापक हाइड्रोजन आबंध, उच्च अंतस्तल निर्देशन, और माइक्रोफिब्रिल नेटवर्क के "थ्री वे ब्रांचिंग पॉइंट" हैं। <ref name="Lightweight, Tough, and Sustainable">{{cite journal |last1=Guan |first1=Qing-Fang |title=कम थर्मल विस्तार गुणांक के साथ हल्का, कठोर और टिकाऊ सेलूलोज़ नैनोफाइबर-व्युत्पन्न थोक संरचनात्मक सामग्री|url= |journal=Science Advances |year=2020 |volume=6 |issue=18 |pages=eaaz1114 |publisher=American Association for the Advancement of Science|doi=10.1126/sciadv.aaz1114 |pmid=32494670 |pmc=7195169 |bibcode=2020SciA....6.1114G }}</ref> यह संरचना सीएनएफपी को निष्पीड़न वितरित करके और दरार गठन और प्रसार के लिए बाधाओं को जोड़कर अपनी उच्च शक्ति प्रदान करती है। इस संरचना की कमजोर कड़ी दबी हुई परतों के बीच का बंधन है जिससे प्रदूषण हो सकता है। प्रदूषण को कम करने के लिए, हाइड्रोजेल को सिलिकिक अम्लीय से उपचारित किया जा सकता है, जो गर्म दबाव के दौरान परतों के बीच मजबूत सहसंयोजक तिर्यक बंध बनाता है।<ref name="Lightweight, Tough, and Sustainable"/>
 
 
=== भूतल संशोधन ===
=== भूतल संशोधन ===
नैनोसेल्युलोज के सतह संशोधन पर वर्तमान में काफी ध्यान दिया जा रहा है।<ref name="Eichhorn review 2010"/>नैनोसेल्युलोज सतह पर हाइड्रॉक्सिल समूहों की उच्च सांद्रता प्रदर्शित करता है जिस पर प्रतिक्रिया की जा सकती है। हालाँकि, हाइड्रोजन बॉन्डिंग सतह के हाइड्रॉक्सिल समूहों की प्रतिक्रियाशीलता को दृढ़ता से प्रभावित करती है। इसके अलावा, विभिन्न बैचों के बीच स्वीकार्य पुनरुत्पादन प्राप्त करने के लिए सतह संशोधन से पहले ग्लूकोसिडिक और लिग्निन अंशों जैसे नैनोसेल्यूलोज की सतह पर अशुद्धियों को हटाने की आवश्यकता होती है।<ref name="Labet2011"/>
नैनोसेल्युलोज के सतह संशोधन पर वर्तमान में काफी ध्यान दिया जा रहा है।<ref name="Eichhorn review 2010"/>नैनोसेल्युलोज सतह पर हाइड्रॉक्सिल समूहों की उच्च सांद्रता प्रदर्शित करता है जिस पर प्रतिक्रिया की जा सकती है। चूंकि, हाइड्रोजन आबंध सतह के हाइड्रॉक्सिल समूहों की प्रतिक्रियाशीलता को दृढ़ता से प्रभावित करती है। इसके अतिरिक्त, विभिन्न बैचों के बीच स्वीकार्य पुनरुत्पादन प्राप्त करने के लिए सतह संशोधन से पहले ग्लूकोसिडिक और लिग्निन अंशों जैसे नैनोसेलुलोज की सतह पर अशुद्धियों को हटाने की आवश्यकता होती है।<ref name="Labet2011"/>
 
 
=== सुरक्षा पहलू ===
=== सुरक्षा पहलू ===
घर्षण पीस या स्प्रे सुखाने के दौरान नैनोसेल्यूलोज के प्रसंस्करण से महीन कणों का महत्वपूर्ण जोखिम नहीं होता है। नैनोसेल्युलोज के संपर्क में आने के बाद माउस या मानव मैक्रोफेज पर भड़काऊ प्रभाव या साइटोटोक्सिसिटी का कोई सबूत नहीं देखा जा सकता है। विषाक्तता अध्ययन के परिणाम बताते हैं कि नैनोसेल्युलोज साइटोटॉक्सिक नहीं है और मैक्रोफेज में भड़काऊ प्रणाली पर कोई प्रभाव नहीं डालता है। इसके अलावा, पर्यावरण की दृष्टि से प्रासंगिक सांद्रता में [[अलीविब्रियो फिशरी]] के लिए नैनोसेल्यूलोस तीव्र रूप से जहरीला नहीं है।<ref name="Vartiainen2011"/>
घर्षण या स्प्रे ड्राईिंग के दौरान नैनोसेल्यूलोज के प्रसंस्करण से महीन कणों का महत्वपूर्ण जोखिम नहीं होता है। नैनोसेल्युलोज के संपर्क में आने के बाद माउस या मानव बृहत्भक्षकाणु पर शोथ प्रभाव या कोशिका आविषता का कोई सबूत नहीं देखा जा सकता है। विषाक्तता अध्ययन के परिणाम बताते हैं कि नैनोसेल्युलोज कोशिका आविष नहीं है और बृहत्भक्षकाणु में शोथ प्रणाली पर कोई प्रभाव नहीं डालता है। इसके अतिरिक्त, पर्यावरण की दृष्टि से प्रासंगिक सांद्रणों में [[अलीविब्रियो फिशरी|विब्रियो फिशरी]] के लिए नैनोसेल्युलोज तीव्र विषैला नहीं है।<ref name="Vartiainen2011"/>
 
 
== संभावित अनुप्रयोग ==
== संभावित अनुप्रयोग ==
[[File:Elissa Brunato Bio Iridescent Sequin IMG07.jpg|thumb|सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल स्व-संगठन|जैव इंद्रधनुषी सेक्विन में स्व-संगठित।]]नैनोसेलुलोज के गुण (जैसे यांत्रिक गुण, फिल्म बनाने के गुण, चिपचिपाहट आदि) इसे कई अनुप्रयोगों के लिए एक दिलचस्प सामग्री बनाते हैं।<ref>{{cite journal |doi=10.1021/bm3019467 |pmid=23421631 |title=कृत्रिम वैस्कुलर ग्राफ्ट अनुप्रयोगों के लिए नैनोक्रिस्टलाइन सेलुलोज-फाइब्रिन नैनोकंपोजिट्स की क्षमता|journal=Biomacromolecules |volume=14 |issue=4 |pages=1063–71 |year=2013 |last1=Brown |first1=Elvie E. |last2=Hu |first2=Dehong |last3=Abu Lail |first3=Nehal |last4=Zhang |first4=Xiao }}</ref>
[[File:Elissa Brunato Bio Iridescent Sequin IMG07.jpg|thumb|सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल स्व-संगठन|जैव इंद्रधनुषी सेक्विन में स्व-संगठित।]]नैनोसेल्युलोज के गुण (जैसे यांत्रिक गुण, फिल्म बनाने के गुण, चिपचिपापन आदि) इसे कई अनुप्रयोगों के लिए एक दिलचस्प सामग्री बनाते हैं।<ref>{{cite journal |doi=10.1021/bm3019467 |pmid=23421631 |title=कृत्रिम वैस्कुलर ग्राफ्ट अनुप्रयोगों के लिए नैनोक्रिस्टलाइन सेलुलोज-फाइब्रिन नैनोकंपोजिट्स की क्षमता|journal=Biomacromolecules |volume=14 |issue=4 |pages=1063–71 |year=2013 |last1=Brown |first1=Elvie E. |last2=Hu |first2=Dehong |last3=Abu Lail |first3=Nehal |last4=Zhang |first4=Xiao }}</ref>


[[File:Nanocellulose recycling 2.jpg|thumb|upright=1.75|नैनोसेल्यूलोज रीसाइक्लिंग चार्ट<ref>{{cite journal|doi=10.1080/14686996.2017.1364976|pmid=28970870|pmc=5613913|title=पारदर्शी प्रवाहकीय नैनोसेल्यूलोज पेपर का विकास और अनुप्रयोग|journal=Science and Technology of Advanced Materials|volume=18|issue=1|pages=620–633|year=2017|last1=Li|first1=Shaohui|last2=Lee|first2=Pooi See|bibcode=2017STAdM..18..620L}}</ref>]]
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[[File:GaAs electronics on nanocellulose.jpg|thumb|नैनोसेलुलोज सब्सट्रेट पर [[GaAs]] इलेक्ट्रॉनिक्स<ref name=bio>{{cite journal|doi=10.1038/ncomms8170|pmid=26006731|pmc=4455139|title=बायोडिग्रेडेबल सेलुलोज नैनोफिब्रिल पेपर पर आधारित उच्च प्रदर्शन वाले हरे लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स|journal=Nature Communications|volume=6|page=7170|year=2015|last1=Jung|first1=Yei Hwan|last2=Chang|first2=Tzu-Hsuan|last3=Zhang|first3=Huilong|last4=Yao|first4=Chunhua|last5=Zheng|first5=Qifeng|last6=Yang|first6=Vina W.|last7=Mi|first7=Hongyi|last8=Kim|first8=Munho|last9=Cho|first9=Sang June|last10=Park|first10=Dong-Wook|last11=Jiang|first11=Hao|last12=Lee|first12=Juhwan|last13=Qiu|first13=Yijie|last14=Zhou|first14=Weidong|last15=Cai|first15=Zhiyong|last16=Gong|first16=Shaoqin|last17=Ma|first17=Zhenqiang|bibcode=2015NatCo...6.7170J}}</ref>]]
[[File:GaAs electronics on nanocellulose.jpg|thumb|नैनोसेलुलोज अधःस्तर पर [[GaAs]] इलेक्ट्रॉनिक्स<ref name=bio>{{cite journal|doi=10.1038/ncomms8170|pmid=26006731|pmc=4455139|title=बायोडिग्रेडेबल सेलुलोज नैनोफिब्रिल पेपर पर आधारित उच्च प्रदर्शन वाले हरे लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स|journal=Nature Communications|volume=6|page=7170|year=2015|last1=Jung|first1=Yei Hwan|last2=Chang|first2=Tzu-Hsuan|last3=Zhang|first3=Huilong|last4=Yao|first4=Chunhua|last5=Zheng|first5=Qifeng|last6=Yang|first6=Vina W.|last7=Mi|first7=Hongyi|last8=Kim|first8=Munho|last9=Cho|first9=Sang June|last10=Park|first10=Dong-Wook|last11=Jiang|first11=Hao|last12=Lee|first12=Juhwan|last13=Qiu|first13=Yijie|last14=Zhou|first14=Weidong|last15=Cai|first15=Zhiyong|last16=Gong|first16=Shaoqin|last17=Ma|first17=Zhenqiang|bibcode=2015NatCo...6.7170J}}</ref>]]


===कागज और गत्ता===
===कागज और गत्ता===
[[File:Nanocellulose solar cell.jpg|thumb|नैनोसेलुलोज सब्सट्रेट पर बेंडेबल सोलर सेल]]कागज और पेपरबोर्ड निर्माण के क्षेत्र में, नैनोसेल्यूलोज़ से फाइबर-फाइबर बंधन शक्ति को बढ़ाने की उम्मीद है और इसलिए, कागज सामग्री पर एक मजबूत सुदृढीकरण प्रभाव पड़ता है।<ref>{{cite journal | last1 = Taipale | first1 = T. | last2 = Österberg | first2 = M. | last3 = Nykänen | first3 = A. | last4 = Ruokolainen | first4 = J. | last5 = Laine | first5 = J. | s2cid = 137591806 | year = 2010 | title = क्राफ्ट पल्प सस्पेंशन और पेपर स्ट्रेंथ के ड्रेनेज पर माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलुलोज और फाइन का प्रभाव| journal = Cellulose | volume = 17 | issue = 5| pages = 1005–1020 | doi=10.1007/s10570-010-9431-9}}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Eriksen | first1 = Ø. | last2 = Syverud | first2 = K. | last3 = Gregersen | first3 = Ø. W. | s2cid = 139009497 | year = 2008 | title = टीएमपी पेपर में ताकत बढ़ाने वाले के रूप में क्राफ्ट पल्प से उत्पादित माइक्रोफाइब्रिलेटेड सेलुलोज का उपयोग| journal = Nordic Pulp & Paper Research Journal| volume = 23 | issue = 3| pages = 299–304 | doi=10.3183/npprj-2008-23-03-p299-304}}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Ahola | first1 = S. | last2 = Österberg | first2 = M. | last3 = Laine | first3 = J. | s2cid = 136939100 | year = 2007 | title = सेल्युलोज नैनोफाइब्रिल्स- क्यूसीएम-डी द्वारा अध्ययन किए गए पॉली (एमाइडामाइन) एपिक्लोरोहाइड्रिन के साथ सोखना और पेपर स्ट्रेंथ एडिटिव के रूप में अनुप्रयोग| journal = Cellulose | volume = 15 | issue = 2| pages = 303–314 | doi=10.1007/s10570-007-9167-3}}</ref> नैनोसेल्युलोज ग्रीस-प्रूफ प्रकार के पेपर में बाधा के रूप में उपयोगी हो सकता है और कमोडिटी प्रकार के पेपर और बोर्ड उत्पादों में प्रतिधारण, सूखी और गीली ताकत बढ़ाने के लिए गीले-अंत योजक के रूप में उपयोगी हो सकता है।<ref>{{cite journal | last1 = Syverud | first1 = K. | last2 = Stenius | first2 = P. | s2cid = 136647719 | year = 2008 | title = एमएफसी फिल्मों की ताकत और बाधा गुण| journal = Cellulose | volume = 16 | pages = 75–85 | doi=10.1007/s10570-008-9244-2}}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Aulin | first1 = C. | last2 = Gällstedt | first2 = M. | last3 = Lindström | first3 = T. | s2cid = 137623000 | year = 2010 | title = माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलूलोज़ फिल्मों और कोटिंग्स के ऑक्सीजन और तेल अवरोधक गुण| journal = Cellulose | volume = 17 | issue = 3| pages = 559–574 | doi=10.1007/s10570-009-9393-y}}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Lavoine | first1 = N. | last2 = Desloges | first2 = I. | last3 = Dufresne | first3 = A. | last4 = Bras | first4 = J. | year = 2012 | title = माइक्रोफिब्रिलेटेड सेल्युलोज - सेल्युलोसिक सामग्रियों में इसके अवरोधक गुण और अनुप्रयोग: एक समीक्षा| journal = Carbohydrate Polymers| volume = 90 | issue = 2| pages = 735–64 | doi=10.1016/j.carbpol.2012.05.026| pmid = 22839998 }}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Missoum | first1 = K. | last2 = Martoïa | first2 = F. | last3 = Belgacem | first3 = M. N. | last4 = Bras | first4 = J. | year = 2013 | title = फाइबर-आधारित सामग्रियों के गुणों पर रासायनिक रूप से संशोधित नैनोफिब्रिलेटेड सेलूलोज़ का प्रभाव| journal = Industrial Crops and Products| volume = 48 | pages = 98–105 | doi=10.1016/j.indcrop.2013.04.013}}</ref> यह दिखाया गया है कि कागज और पेपरबोर्ड की सतह पर कोटिंग सामग्री के रूप में सीएनएफ लगाने से बाधा गुणों में सुधार होता है, विशेष रूप से वायु प्रतिरोध <रेफ नाम = कुमार 3603-3613>{{Cite journal|last1=Kumar|first1=Vinay|last2=Elfving|first2=Axel|last3=Koivula|first3=Hanna|last4=Bousfield|first4=Douglas|last5=Toivakka|first5=Martti|date=2016-03-30|title=रोल-टू-रोल प्रोसेस्ड सेलूलोज़ नैनोफाइबर कोटिंग्स|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research|language=en|volume=55|issue=12|pages=3603–3613|doi=10.1021/acs.iecr.6b00417|issn=0888-5885}}</रेफ> और तेल/तेल प्रतिरोध।{{Cite journal|last1=Lavoine|first1=Nathalie|last2=Desloges|first2=Isabelle|last3=Khelifi|first3=Bertine|last4=Bras|first4=Julien|s2cid=137327179|date=April 2014|title=कागज के यांत्रिक और अवरोधक गुणों पर माइक्रोफाइब्रिलेटेड सेलूलोज़ की विभिन्न कोटिंग प्रक्रियाओं का प्रभाव|journal=Journal of Materials Science|language=en|volume=49|issue=7|pages=2879–2893|doi=10.1007/s10853-013-7995-0|bibcode=2014JMatS..49.2879L|issn=0022-2461}}</ रेफ> <रेफरी नाम = औलिन 559-574>{{Cite journal|last1=Aulin|first1=Christian|last2=Gällstedt|first2=Mikael|last3=Lindström|first3=Tom|s2cid=137623000|date=June 2010|title=माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलूलोज़ फिल्मों और कोटिंग्स के ऑक्सीजन और तेल अवरोधक गुण|journal=Cellulose|language=en|volume=17|issue=3|pages=559–574|doi=10.1007/s10570-009-9393-y|issn=0969-0239}}</ref> यह पेपरबोर्ड (चिकनी सतह) की संरचना गुणों को भी बढ़ाता है। रेफरी>{{Cite journal|last=Mazhari Mousavi|first=Seyyed Mohammad|display-authors=etal|year=2016|title=पेपरबोर्ड की संरचना और बाधा गुणों में सुधार करने के लिए एक कोटिंग सामग्री के रूप में उच्च ठोस सामग्री के साथ सेल्युलोज नैनोफाइबर|journal=TAPPI Conference Proceedings|pages=1–7}}</रेफरी> कम ठोस सामग्री पर एमएफसी/सीएनएफ निलंबन की बहुत अधिक चिपचिपाहट कोटिंग तकनीकों के प्रकार को सीमित करती है जिसका उपयोग इन निलंबन को पेपर/पेपरबोर्ड पर लागू करने के लिए किया जा सकता है। पेपर/पेपरबोर्ड पर MFC सतह के अनुप्रयोग के लिए उपयोग की जाने वाली कुछ कोटिंग विधियाँ रॉड कोटिंग हैं, <रेफरी नाम = Aulin 559–574 /> आकार प्रेस, <रेफ नाम = लेवोइन 2879–2893 /> स्प्रे कोटिंग, रेफरी>{{Cite journal|last1=Beneventi|first1=Davide|last2=Chaussy|first2=Didier|last3=Curtil|first3=Denis|last4=Zolin|first4=Lorenzo|last5=Gerbaldi|first5=Claudio|last6=Penazzi|first6=Nerino|date=2014-07-09|title=गीले सबस्ट्रेट्स पर स्प्रे कोटिंग द्वारा माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलूलोज़ के साथ अत्यधिक झरझरा पेपर लोड हो रहा है|journal=Industrial & Engineering Chemistry Research|language=en|volume=53|issue=27|pages=10982–10989|doi=10.1021/ie500955x|issn=0888-5885|doi-access=free}}</रेफरी> फोम कोटिंग  रेफरी>{{Cite journal|last=Kinnunen-Raudaskoski|first=K.|title=फोम कोटिंग द्वारा कागज के लिए पतली कोटिंग्स|journal=TAPPI Journal|year=2014|volume=13|issue=7|pages=9–19|doi=10.32964/TJ13.7.9}}</रेफ> और स्लॉट-डाई कोटिंग। <रेफ नाम = कुमार 3603-3613 /> पेपरबोर्ड के बाधा, यांत्रिक और मुद्रण गुणों में सुधार के लिए खनिज पिगमेंट और एमएफसी मिश्रण के गीले-अंत सतह अनुप्रयोग का भी पता लगाया जा रहा है। रेफरी>{{cite web|url=https://fiberlean.com/microfibrillated-cellulose-in-barrier-coating-applications/|title=बैरियर कोटिंग अनुप्रयोगों में माइक्रोफाइब्रिलेटेड सेलूलोज़|date=October 2019|access-date=27 January 2020}}</रेफरी>
[[File:Nanocellulose solar cell.jpg|thumb|नैनोसेलुलोज अधःस्तर पर बेंडेबल सोलर सेल]]कागज और पेपरबोर्ड निर्माण के क्षेत्र में, नैनोसेलुलोज से फाइबर-फाइबर बंधन शक्ति को बढ़ाने की उम्मीद है और इसलिए, कागज सामग्री पर मजबूत सुदृढीकरण प्रभाव पड़ता है।<ref>{{cite journal | last1 = Taipale | first1 = T. | last2 = Österberg | first2 = M. | last3 = Nykänen | first3 = A. | last4 = Ruokolainen | first4 = J. | last5 = Laine | first5 = J. | s2cid = 137591806 | year = 2010 | title = क्राफ्ट पल्प सस्पेंशन और पेपर स्ट्रेंथ के ड्रेनेज पर माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलुलोज और फाइन का प्रभाव| journal = Cellulose | volume = 17 | issue = 5| pages = 1005–1020 | doi=10.1007/s10570-010-9431-9}}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Eriksen | first1 = Ø. | last2 = Syverud | first2 = K. | last3 = Gregersen | first3 = Ø. W. | s2cid = 139009497 | year = 2008 | title = टीएमपी पेपर में ताकत बढ़ाने वाले के रूप में क्राफ्ट पल्प से उत्पादित माइक्रोफाइब्रिलेटेड सेलुलोज का उपयोग| journal = Nordic Pulp & Paper Research Journal| volume = 23 | issue = 3| pages = 299–304 | doi=10.3183/npprj-2008-23-03-p299-304}}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Ahola | first1 = S. | last2 = Österberg | first2 = M. | last3 = Laine | first3 = J. | s2cid = 136939100 | year = 2007 | title = सेल्युलोज नैनोफाइब्रिल्स- क्यूसीएम-डी द्वारा अध्ययन किए गए पॉली (एमाइडामाइन) एपिक्लोरोहाइड्रिन के साथ सोखना और पेपर स्ट्रेंथ एडिटिव के रूप में अनुप्रयोग| journal = Cellulose | volume = 15 | issue = 2| pages = 303–314 | doi=10.1007/s10570-007-9167-3}}</ref> नैनोसेल्युलोज ग्रीस-प्रूफ प्रकार के पेपर में बाधा के रूप में उपयोगी हो सकता है और उपयोगी प्रकार के पेपर और बोर्ड उत्पादों में प्रतिधारण, सूखी और क्लेदित सामर्थ्य बढ़ाने के लिए गीले-अंत योज्य के रूप में उपयोगी हो सकता है।<ref>{{cite journal | last1 = Syverud | first1 = K. | last2 = Stenius | first2 = P. | s2cid = 136647719 | year = 2008 | title = एमएफसी फिल्मों की ताकत और बाधा गुण| journal = Cellulose | volume = 16 | pages = 75–85 | doi=10.1007/s10570-008-9244-2}}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Aulin | first1 = C. | last2 = Gällstedt | first2 = M. | last3 = Lindström | first3 = T. | s2cid = 137623000 | year = 2010 | title = माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलूलोज़ फिल्मों और कोटिंग्स के ऑक्सीजन और तेल अवरोधक गुण| journal = Cellulose | volume = 17 | issue = 3| pages = 559–574 | doi=10.1007/s10570-009-9393-y}}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Lavoine | first1 = N. | last2 = Desloges | first2 = I. | last3 = Dufresne | first3 = A. | last4 = Bras | first4 = J. | year = 2012 | title = माइक्रोफिब्रिलेटेड सेल्युलोज - सेल्युलोसिक सामग्रियों में इसके अवरोधक गुण और अनुप्रयोग: एक समीक्षा| journal = Carbohydrate Polymers| volume = 90 | issue = 2| pages = 735–64 | doi=10.1016/j.carbpol.2012.05.026| pmid = 22839998 }}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Missoum | first1 = K. | last2 = Martoïa | first2 = F. | last3 = Belgacem | first3 = M. N. | last4 = Bras | first4 = J. | year = 2013 | title = फाइबर-आधारित सामग्रियों के गुणों पर रासायनिक रूप से संशोधित नैनोफिब्रिलेटेड सेलूलोज़ का प्रभाव| journal = Industrial Crops and Products| volume = 48 | pages = 98–105 | doi=10.1016/j.indcrop.2013.04.013}}</ref> यह दिखाया गया है कि कागज और पेपरबोर्ड की सतह पर विलेपन सामग्री के रूप में सीएनएफ लगाने से बाधा गुणों में सुधार होता है, विशेष रूप से वायु प्रतिरोध [82] और ग्रीस/तेल प्रतिरोध।
 
नैनोसेल्युलोज का उपयोग लचीला और वैकल्पिक रूप से पारदर्शी कागज तैयार करने के लिए किया जा सकता है। इस तरह का कागज इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए एक आकर्षक सब्सट्रेट है क्योंकि यह पुन: प्रयोज्य है, जैविक वस्तुओं के साथ संगत है, और आसानी से [[जैव अवक्रमण]] है।<ref name=bio/>
 


नैनोसेल्युलोज का उपयोग लचीला और वैकल्पिक रूप से पारदर्शी कागज तैयार करने के लिए किया जा सकता है। ऐसा कागज इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए आकर्षक अधःस्तर है क्योंकि यह पुनर्चक्रण योग्य है, जैविक वस्तुओं के साथ संगत है, और आसानी से [[जैव अवक्रमण|जैवनिम्नीकृत]] हो जाता है।<ref name=bio/>
=== समग्र ===
=== समग्र ===
जैसा कि ऊपर बताया गया है, नैनोसेल्युलोज के गुण प्लास्टिक को मजबूत करने के लिए एक दिलचस्प सामग्री बनाते हैं। नैनोसेल्युलोज को तंतुओं में काटा जा सकता है जो मकड़ी के रेशम की तुलना में अधिक मजबूत और कठोर होते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Mittal|first1=Nitesh|last2=Ansari|first2=Farhan|last3=Gowda.V|first3=Krishne|last4=Brouzet|first4=Christophe|last5=Chen|first5=Pan|last6=Larsson|first6=Per Tomas|last7=Roth|first7=Stephan V.|last8=Lundell|first8=Fredrik|last9=Wågberg|first9=Lars|last10=Kotov|first10=Nicholas A.|last11=Söderberg|first11=L. Daniel|date=2018-07-24|title=नैनोसेलुलोज असेंबली का बहुस्तरीय नियंत्रण: उल्लेखनीय नैनोस्केल फाइब्रिल यांत्रिकी को मैक्रोस्केल फाइबर में स्थानांतरित करना|journal=ACS Nano|volume=12|issue=7|pages=6378–6388|doi=10.1021/acsnano.8b01084|pmid=29741364|issn=1936-0851|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite news|date=17 October 2018|title=मकड़ी के रेशम से मजबूत नैनोसेल्यूलोज के धागे|url=https://news.cision.com/rise/r/threads-of-nanocellulose-stronger-than-spider-silk,c2646561|access-date=29 June 2020}}</ref> नैनोसेल्युलोज को थर्मोसेटिंग रेजिन, स्टार्च-आधारित मैट्रिक्स, [[मैं प्रोटीन हूं]], [[रबर लेटेक्स]], [[पाली लैक्टिक अम्ल]] | पॉली (लैक्टाइड) के यांत्रिक गुणों में सुधार करने के लिए सूचित किया गया है। हाइब्रिड सेल्युलोज नैनोफाइब्रिल्स-मिट्टी के खनिज कंपोजिट दिलचस्प यांत्रिक, गैस अवरोधक और अग्निरोधी गुणों को प्रस्तुत करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Alves|first1=L.|last2=Ferraz|first2=E.|last3=Gamelas|first3=J. A. F.|date=2019-10-01|title=मिट्टी के खनिजों के साथ नैनोफाइब्रिलेटेड सेलूलोज़ के सम्मिश्रण: एक समीक्षा|journal=Advances in Colloid and Interface Science|volume=272|page=101994|doi=10.1016/j.cis.2019.101994|pmid=31394436|s2cid=199507603|issn=0001-8686}}</ref> समग्र अनुप्रयोग कोटिंग्स और फिल्मों के रूप में उपयोग के लिए हो सकते हैं,<ref>{{Cite journal|last1=Gamelas|first1=José António Ferreira|last2=Ferraz|first2=Eduardo|date=2015-08-05|title=गैस बैरियर क्षमताओं के साथ उच्च शक्ति सामग्री के रूप में नैनोसेल्यूलोज और नैनोक्ले मिनरल्स पर आधारित समग्र फिल्म: प्रमुख बिंदु और चुनौतियां|url=http://ojs.cnr.ncsu.edu/index.php/BioRes/article/view/BioRes_10_4_6310_Gamelas_Editorial_Composite_Films_Nanocellulose_Nanoclay|journal=BioResources|language=en|volume=10|issue=4|pages=6310–6313|doi=10.15376/biores.10.4.6310-6313|issn=1930-2126|doi-access=free}}</ref> पेंट, फोम, पैकेजिंग।
जैसा कि ऊपर बताया गया है, नैनोसेल्युलोज के गुण प्लास्टिक को मजबूत करने के लिए एक दिलचस्प सामग्री बनाते हैं। नैनोसेल्युलोज को तंतुओं में काटा जा सकता है जो मकड़ी के रेशम की तुलना में अधिक मजबूत और सख्त होते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Mittal|first1=Nitesh|last2=Ansari|first2=Farhan|last3=Gowda.V|first3=Krishne|last4=Brouzet|first4=Christophe|last5=Chen|first5=Pan|last6=Larsson|first6=Per Tomas|last7=Roth|first7=Stephan V.|last8=Lundell|first8=Fredrik|last9=Wågberg|first9=Lars|last10=Kotov|first10=Nicholas A.|last11=Söderberg|first11=L. Daniel|date=2018-07-24|title=नैनोसेलुलोज असेंबली का बहुस्तरीय नियंत्रण: उल्लेखनीय नैनोस्केल फाइब्रिल यांत्रिकी को मैक्रोस्केल फाइबर में स्थानांतरित करना|journal=ACS Nano|volume=12|issue=7|pages=6378–6388|doi=10.1021/acsnano.8b01084|pmid=29741364|issn=1936-0851|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite news|date=17 October 2018|title=मकड़ी के रेशम से मजबूत नैनोसेल्यूलोज के धागे|url=https://news.cision.com/rise/r/threads-of-nanocellulose-stronger-than-spider-silk,c2646561|access-date=29 June 2020}}</ref> नैनोसेल्युलोज को तापदृढ़ रेजिन, स्टार्च-आधारित मैट्रिक्स, [[मैं प्रोटीन हूं|सोया प्रोटीन]], [[रबर लेटेक्स|रबर संक्षीर]], [[पाली लैक्टिक अम्ल|पॉली (लैक्टाइड)]] के यांत्रिक गुणों में सुधार करने के लिए सूचित किया गया है। हाइब्रिड सीएनएफ-मिट्टी खनिज मिश्रित दिलचस्प यांत्रिक, गैस अवरोधक और अग्निरोधी गुणों को प्रस्तुत करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Alves|first1=L.|last2=Ferraz|first2=E.|last3=Gamelas|first3=J. A. F.|date=2019-10-01|title=मिट्टी के खनिजों के साथ नैनोफाइब्रिलेटेड सेलूलोज़ के सम्मिश्रण: एक समीक्षा|journal=Advances in Colloid and Interface Science|volume=272|page=101994|doi=10.1016/j.cis.2019.101994|pmid=31394436|s2cid=199507603|issn=0001-8686}}</ref> समग्र अनुप्रयोग विलेपन और फिल्म,<ref>{{Cite journal|last1=Gamelas|first1=José António Ferreira|last2=Ferraz|first2=Eduardo|date=2015-08-05|title=गैस बैरियर क्षमताओं के साथ उच्च शक्ति सामग्री के रूप में नैनोसेल्यूलोज और नैनोक्ले मिनरल्स पर आधारित समग्र फिल्म: प्रमुख बिंदु और चुनौतियां|url=http://ojs.cnr.ncsu.edu/index.php/BioRes/article/view/BioRes_10_4_6310_Gamelas_Editorial_Composite_Films_Nanocellulose_Nanoclay|journal=BioResources|language=en|volume=10|issue=4|pages=6310–6313|doi=10.15376/biores.10.4.6310-6313|issn=1930-2126|doi-access=free}}</ref> पेंट, फोम, पैकेजिंग के रूप में उपयोग के लिए हो सकते हैं।


===खाना===
===खाद्य===
नैनोसेल्युलोज का उपयोग विभिन्न प्रकार के खाद्य उत्पादों में थिकनेस, फ्लेवर कैरियर्स और सस्पेंशन स्टेबलाइजर्स के रूप में उपयोग किए जाने वाले कार्बोहाइड्रेट एडिटिव्स के लिए कम कैलोरी प्रतिस्थापन के रूप में किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Gómez H. |first1=C. |last2=Serpa |first2=A. |last3=Velásquez-Cock |first3=J. |last4=Gañán |first4=P. |last5=Castro |first5=C. |last6=Vélez |first6=L. |last7=Zuluaga |first7=R. |date=2016-06-01 |title=खाद्य विज्ञान में वेजिटेबल नैनोसेलुलोज: एक समीक्षा|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268005X16300236 |journal=Food Hydrocolloids |language=en |volume=57 |pages=178–186 |doi=10.1016/j.foodhyd.2016.01.023 |issn=0268-005X}}</ref> यह फिलिंग, क्रश, चिप्स, वेफर्स, सूप, ग्रेवी, पुडिंग आदि के उत्पादन के लिए उपयोगी है। खाद्य अनुप्रयोग नैनोसेल्यूलोज जेल के रियोलॉजिकल व्यवहार से उत्पन्न होते हैं।
विभिन्न प्रकार के खाद्य उत्पादों में स्थूलक, फ्लेवर कैरियर्स और अलम्बन स्टेबलाइजर्स के रूप में उपयोग किए जाने वाले कार्बोहाइड्रेट योगज के लिए नैनोसेल्युलोज को कम कैलोरी प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जा सकता है।<ref>{{Cite journal |last1=Gómez H. |first1=C. |last2=Serpa |first2=A. |last3=Velásquez-Cock |first3=J. |last4=Gañán |first4=P. |last5=Castro |first5=C. |last6=Vélez |first6=L. |last7=Zuluaga |first7=R. |date=2016-06-01 |title=खाद्य विज्ञान में वेजिटेबल नैनोसेलुलोज: एक समीक्षा|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268005X16300236 |journal=Food Hydrocolloids |language=en |volume=57 |pages=178–186 |doi=10.1016/j.foodhyd.2016.01.023 |issn=0268-005X}}</ref> यह फिलिंग, क्रश, चिप्स, वेफर्स, सूप, ग्रेवी, पुडिंग आदि के उत्पादन के लिए उपयोगी है। खाद्य अनुप्रयोग नैनोसेल्यूलोज जेल के प्रवाहिकीय व्यवहार से उत्पन्न होते हैं।


===स्वच्छता और शोषक उत्पाद===
===स्वच्छता और शोषक उत्पाद===
इस क्षेत्र में अनुप्रयोगों में शामिल हैं: सुपर पानी शोषक सामग्री (जैसे असंयम पैड सामग्री के लिए), सुपर अवशोषक पॉलिमर के साथ नैनोसेल्यूलोज़, ऊतक में नैनोसेल्यूलोस, गैर-बुने हुए उत्पाद या अवशोषक संरचनाएं और एंटीमिक्राबियल फिल्मों के रूप में उपयोग किया जाता है। {{citation needed|date=March 2017}}
इस क्षेत्र में अनुप्रयोगों में सम्मलित हैं: सुपर जल शोषक सामग्री (उदाहरण के लिए असंयम पैड सामग्री के लिए), सुपर अवशोषक बहुलक के साथ नैनोसेल्यूलोज़, ऊतक में नैनोसेल्यूलोज़, गैर-बुने हुए उत्पादों या अवशोषक संरचनाओं और प्रतिसूक्ष्मजीवी फिल्म के रूप में उपयोग किया जाता है। {{citation needed|date=March 2017}}
 
 
=== पायस और फैलाव ===
=== पायस और फैलाव ===
अन्य क्षेत्रों में पायस और फैलाव अनुप्रयोगों के सामान्य क्षेत्र में नैनोसेल्युलोज के संभावित अनुप्रयोग हैं।<ref name=Xhanari2011>{{cite journal|last=Xhanari|first=K.|author2=Syverud, K. |author3=Stenius, P. |s2cid=98317845|title=माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलुलोज द्वारा स्थिर किए गए इमल्शन: हाइड्रोफोबाइजेशन, एकाग्रता और ओ/डब्ल्यू अनुपात का प्रभाव|journal=Dispersion Science and Technology|year=2011|volume=32|issue=3|pages=447–452|doi=10.1080/01932691003658942}}</ref><ref>{{cite journal|last=Lif|first=A. |author2=Stenstad, P. |author3=Syverud, K. |author4=Nydén, M. |author5=Holmberg, K.|title=फिशर-ट्रोप्स डीजल इमल्शन माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलुलोज द्वारा स्थिर|journal=Colloid and Interface Science|volume=352|issue=2|pages=585–592|doi=10.1016/j.jcis.2010.08.052|pmid=20864117 |year=2010 |bibcode=2010JCIS..352..585L}}</ref>
अन्य क्षेत्रों में पायस और फैलाव अनुप्रयोगों के सामान्य क्षेत्र में नैनोसेल्यूलोज के संभावित अनुप्रयोग हैं।<ref name=Xhanari2011>{{cite journal|last=Xhanari|first=K.|author2=Syverud, K. |author3=Stenius, P. |s2cid=98317845|title=माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलुलोज द्वारा स्थिर किए गए इमल्शन: हाइड्रोफोबाइजेशन, एकाग्रता और ओ/डब्ल्यू अनुपात का प्रभाव|journal=Dispersion Science and Technology|year=2011|volume=32|issue=3|pages=447–452|doi=10.1080/01932691003658942}}</ref><ref>{{cite journal|last=Lif|first=A. |author2=Stenstad, P. |author3=Syverud, K. |author4=Nydén, M. |author5=Holmberg, K.|title=फिशर-ट्रोप्स डीजल इमल्शन माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलुलोज द्वारा स्थिर|journal=Colloid and Interface Science|volume=352|issue=2|pages=585–592|doi=10.1016/j.jcis.2010.08.052|pmid=20864117 |year=2010 |bibcode=2010JCIS..352..585L}}</ref>
 
 
=== चिकित्सा, कॉस्मेटिक और दवा ===
=== चिकित्सा, कॉस्मेटिक और दवा ===
सौंदर्य प्रसाधन और फार्मास्यूटिकल्स में नैनोसेल्युलोज के उपयोग का सुझाव दिया गया है:
सौंदर्य प्रसाधन और औषधीय में नैनोसेल्युलोज के उपयोग का सुझाव दिया गया है:
* सैनिटरी नैपकिन, टैम्पोन, डायपर या घाव की ड्रेसिंग के रूप में उपयोग किए जाने वाले फ्रीज-ड्राइड नैनोसेलुलोज एरोगल्स
* सैनिटरी नैपकिन, टैम्पोन, डायपर या घाव की ड्रेसिंग के रूप में उपयोग किए जाने वाले फ्रीज-ड्राइड नैनोसेलुलोज एरोगल्स
* सौंदर्य प्रसाधनों में समग्र कोटिंग एजेंट के रूप में नैनोसेल्यूलोज का उपयोग उदा। बालों, पलकों, भौहों या नाखूनों के लिए
* सौंदर्य प्रसाधनों में समग्र विलेपन एजेंट के रूप में नैनोसेल्यूलोज का उपयोग उदा। बालों, पलकों, भौहों या नाखूनों के लिए
* आंतों के विकारों के इलाज के लिए गोलियों के रूप में एक सूखी ठोस नैनोसेल्यूलोज संरचना
* आंतों के विकारों के इलाज के लिए गोलियों के रूप में एक सूखी ठोस नैनोसेल्यूलोज संरचना
* जैविक यौगिकों की स्क्रीनिंग के लिए नैनोसेल्यूलोज फिल्म और जैविक यौगिक को एन्कोडिंग करने वाले न्यूक्लिक एसिड
* जैविक यौगिकों की स्क्रीनिंग के लिए नैनोसेल्यूलोज फिल्म और जैविक यौगिक को एन्कोडिंग करने वाले न्यूक्लिक अम्लीय
* ल्यूकोसाइट मुक्त रक्त आधान के लिए आंशिक रूप से नैनोसेल्यूलोज पर आधारित फ़िल्टर माध्यम
* ल्यूकोसाइट मुक्त रक्त आधान के लिए आंशिक रूप से नैनोसेल्यूलोज पर आधारित फ़िल्टर माध्यम
* एक बुकोडेंटल फॉर्मूलेशन, जिसमें नैनोसेल्यूलोज़ और एक पॉलीहाइड्रोक्साइलेटेड कार्बनिक यौगिक शामिल है
* बुकोडेंटल फॉर्मूलेशन, जिसमें नैनोसेल्यूलोज़ और एक पॉलीहाइड्रोक्साइलेटेड कार्बनिक यौगिक सम्मलित है
* चूर्णित नैनोसेल्युलोज का सुझाव फार्मास्युटिकल रचनाओं में एक उत्तेजक पदार्थ के रूप में भी दिया गया है
* चूर्णित नैनोसेल्युलोज का सुझाव फार्मास्युटिकल रचनाओं में एक उत्तेजक पदार्थ के रूप में भी दिया गया है
* एक फोटोरिएक्टिव हानिकारक पदार्थ शुद्ध करने वाले एजेंट की रचनाओं में नैनोसेल्यूलोज
* एक फोटोरिएक्टिव हानिकारक पदार्थ शोधित करने वाले एजेंट की रचनाओं में नैनोसेल्यूलोज
* संभावित बायोमेडिकल और बायोटेक्नोलॉजिकल एप्लिकेशन के लिए इलास्टिक क्रायो-स्ट्रक्चर्ड जैल।<ref name=Syverud2011>{{cite journal|last=Syverud|first=K.|author2=Kirsebom, H. |author3=Hajizadeh, S. |author4=Chinga-Carrasco, G. |title=संभावित लोचदार क्रायो-संरचित जैल के लिए क्रॉस-लिंकिंग सेलूलोज़ नैनोफिब्रिल्स|journal=Nanoscale Research Letters|date=12 December 2011|volume=6|page=626|bibcode = 2011NRL.....6..626S |doi = 10.1186/1556-276X-6-626 |pmid=22152032|pmc=3260332|issue=1}}</ref>
* संभावित बायोमेडिकल और बायोटेक्नोलॉजिकल एप्लिकेशन के लिए इलास्टिक क्रायो-स्ट्रक्चर्ड जैल।<ref name=Syverud2011>{{cite journal|last=Syverud|first=K.|author2=Kirsebom, H. |author3=Hajizadeh, S. |author4=Chinga-Carrasco, G. |title=संभावित लोचदार क्रायो-संरचित जैल के लिए क्रॉस-लिंकिंग सेलूलोज़ नैनोफिब्रिल्स|journal=Nanoscale Research Letters|date=12 December 2011|volume=6|page=626|bibcode = 2011NRL.....6..626S |doi = 10.1186/1556-276X-6-626 |pmid=22152032|pmc=3260332|issue=1}}</ref>
* लकड़ी आधारित नैनोसेल्यूलोज हाइड्रोजेल में 3डी सेल कल्चर
* लकड़ी आधारित नैनोसेल्यूलोज हाइड्रोजेल में 3डी सेल कल्चर


=== जैव-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स और ऊर्जा भंडारण ===
=== जैव-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स और ऊर्जा भंडारण ===
नैनोसेल्युलोज एक नए प्रकार के जैव-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकता है जहां नए इंटरएक्टिव फाइबर, फिल्म, एरोजेल, हाइड्रोजेल और पेपर के निर्माण को सक्षम करने के लिए इंटरएक्टिव सामग्री को नैनोसेल्यूलोज के साथ मिलाया जाता है।<ref>{{Cite book|last1=Granberg|first1=Hjalmar|title=जैव-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स के भविष्य का एहसास करने के लिए इलेक्ट्रोएक्टिव पेपर, फिल्म, फिलामेंट्स, एरोजेल और हाइड्रोजेल|last2=Håkansson|first2=Karl|last3=Fall|first3=Andreas|last4=Wågberg|first4=Pia|publisher=PaperCon 2019, Indianapolis, USA: proceedings, TAPPI Press|date=5–8 May 2019|location=artikel-id PF4.1}}</ref> उदा. PEDOT:PSS जैसे कंडक्टिंग पॉलीमर के साथ मिलाए गए नैनोसेलुलोज सहक्रियात्मक प्रभाव दिखाते हैं जिसके परिणामस्वरूप [https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201500305 असाधारण]<ref>{{Cite journal|last1=Malti|first1=Abdellah|last2=Edberg|first2=Jesper|last3=Granberg|first3=Hjalmar|last4=Khan|first4=Zia Ullah|last5=Andreasen|first5=Jens W.|last6=Liu|first6=Xianjie|last7=Zhao|first7=Dan|last8=Zhang|first8=Hao|last9=Yao|first9=Yulong|last10=Brill|first10=Joseph W.|last11=Engquist|first11=Isak|date=2015-12-02|title=पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक कार्बनिक मिश्रित आयन-इलेक्ट्रॉन कंडक्टर|journal=Advanced Science|volume=3|issue=2|doi=10.1002/advs.201500305|issn=2198-3844|pmc=5063141|pmid=27774392}}</ref> मिश्रित [[विद्युत प्रतिरोधकता और चालकता]] और [[चालकता (इलेक्ट्रोलाइटिक)]] चालकता, जो [[ऊर्जा भंडारण]] अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। नैनोसेल्युलोज और [[कार्बन नैनोट्यूब]] के मिश्रण से बने तंतु अच्छी चालकता और यांत्रिक गुण दिखाते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Hamedi|first1=Mahiar M.|last2=Hajian|first2=Alireza|last3=Fall|first3=Andreas B.|last4=Håkansson|first4=Karl|last5=Salajkova|first5=Michaela|last6=Lundell|first6=Fredrik|last7=Wågberg|first7=Lars|last8=Berglund|first8=Lars A.|date=2014-03-25|title=सिंगल-वॉल कार्बन नैनोट्यूब के नैनोसेलुलोज-असिस्टेड जलीय फैलाव पर आधारित अत्यधिक कंडक्टिंग, मजबूत नैनोकम्पोजिट|url=https://doi.org/10.1021/nn4060368|journal=ACS Nano|volume=8|issue=3|pages=2467–2476|doi=10.1021/nn4060368|pmid=24512093|issn=1936-0851}}</ref> [[कार्बन नैनोट्यूब]] से सजाए गए नैनोसेलुलोज एरोगल्स को मजबूत कंप्रेसिबल 3डी [[supercapacitor]] डिवाइस में बनाया जा सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Erlandsson|first1=Johan|last2=López Durán|first2=Verónica|last3=Granberg|first3=Hjalmar|last4=Sandberg|first4=Mats|last5=Larsson|first5=Per A.|last6=Wågberg|first6=Lars|date=2016-12-01|title=ऊर्जा भंडारण उपकरणों में उपयोग के लिए मैक्रो- और मेसोपोरस नैनोसेल्यूलोज मोती|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352940716301433|journal=Applied Materials Today|language=en|volume=5|pages=246–254|doi=10.1016/j.apmt.2016.09.008|issn=2352-9407}}</ref><ref name="NyströmMarais2015" />नैनोसेल्युलोज से संरचनाओं को [[जैव-आधारित सामग्री]] में परिवर्तित किया जा सकता है | जैव-आधारित [[ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव]] [[बिजली पैदा करने वाला]]<ref>{{Cite journal|last1=Wu|first1=Changsheng|last2=Wang|first2=Aurelia C.|last3=Ding|first3=Wenbo|last4=Guo|first4=Hengyu|last5=Wang|first5=Zhong Lin|date=2019|title=ट्राइबोइलेक्ट्रिक नैनोजेनरेटर: नए युग के लिए ऊर्जा का आधार|journal=Advanced Energy Materials|language=en|volume=9|issue=1|pages=1802906|doi=10.1002/aenm.201802906|issn=1614-6840|doi-access=free}}</ref> और [[सेंसर]]
नैनोसेल्युलोज नए प्रकार के "जैव-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स" के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकता है, जहां पारस्परिक सामग्री को नैनोसेल्यूलोज के साथ मिलाया जाता है जिससे कि नए पारस्परिक फाइबर, फिल्म, एरोजेल, हाइड्रोजेल और पेपर का निर्माण किया जा सके।<ref>{{Cite book|last1=Granberg|first1=Hjalmar|title=जैव-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स के भविष्य का एहसास करने के लिए इलेक्ट्रोएक्टिव पेपर, फिल्म, फिलामेंट्स, एरोजेल और हाइड्रोजेल|last2=Håkansson|first2=Karl|last3=Fall|first3=Andreas|last4=Wågberg|first4=Pia|publisher=PaperCon 2019, Indianapolis, USA: proceedings, TAPPI Press|date=5–8 May 2019|location=artikel-id PF4.1}}</ref> उदहारण PEDOT:PSS जैसे चालक पॉलीमर के साथ मिलाए गए नैनोसेल्युलोज सहक्रियाशील प्रभाव दिखाते हैं जिसके परिणामस्वरूप [https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201500305 असाधारण]<ref>{{Cite journal|last1=Malti|first1=Abdellah|last2=Edberg|first2=Jesper|last3=Granberg|first3=Hjalmar|last4=Khan|first4=Zia Ullah|last5=Andreasen|first5=Jens W.|last6=Liu|first6=Xianjie|last7=Zhao|first7=Dan|last8=Zhang|first8=Hao|last9=Yao|first9=Yulong|last10=Brill|first10=Joseph W.|last11=Engquist|first11=Isak|date=2015-12-02|title=पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक कार्बनिक मिश्रित आयन-इलेक्ट्रॉन कंडक्टर|journal=Advanced Science|volume=3|issue=2|doi=10.1002/advs.201500305|issn=2198-3844|pmc=5063141|pmid=27774392}}</ref> मिश्रित [[विद्युत प्रतिरोधकता और चालकता|विद्युत प्रतिरोधकता और आयनिक चालकता]] होती है, जो [[ऊर्जा भंडारण]] अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। नैनोसेल्युलोज और [[कार्बन नैनोट्यूब]] के मिश्रण से बने तंतु अच्छी चालकता और यांत्रिक गुण प्रदर्शित करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Hamedi|first1=Mahiar M.|last2=Hajian|first2=Alireza|last3=Fall|first3=Andreas B.|last4=Håkansson|first4=Karl|last5=Salajkova|first5=Michaela|last6=Lundell|first6=Fredrik|last7=Wågberg|first7=Lars|last8=Berglund|first8=Lars A.|date=2014-03-25|title=सिंगल-वॉल कार्बन नैनोट्यूब के नैनोसेलुलोज-असिस्टेड जलीय फैलाव पर आधारित अत्यधिक कंडक्टिंग, मजबूत नैनोकम्पोजिट|url=https://doi.org/10.1021/nn4060368|journal=ACS Nano|volume=8|issue=3|pages=2467–2476|doi=10.1021/nn4060368|pmid=24512093|issn=1936-0851}}</ref> [[कार्बन नैनोट्यूब]] से अलंकृत नैनोसेल्युलोज एरोगल्स को मजबूत संपीडय 3डी [[supercapacitor|अतिसंधारित्र]] उपकरण में बनाया जा सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Erlandsson|first1=Johan|last2=López Durán|first2=Verónica|last3=Granberg|first3=Hjalmar|last4=Sandberg|first4=Mats|last5=Larsson|first5=Per A.|last6=Wågberg|first6=Lars|date=2016-12-01|title=ऊर्जा भंडारण उपकरणों में उपयोग के लिए मैक्रो- और मेसोपोरस नैनोसेल्यूलोज मोती|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352940716301433|journal=Applied Materials Today|language=en|volume=5|pages=246–254|doi=10.1016/j.apmt.2016.09.008|issn=2352-9407}}</ref><ref name="NyströmMarais2015" />नैनोसेल्युलोज से संरचनाओं को [[जैव-आधारित सामग्री|जैव-आधारित]] [[ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव|घर्षण विद्युत् जनरेटर]]<ref>{{Cite journal|last1=Wu|first1=Changsheng|last2=Wang|first2=Aurelia C.|last3=Ding|first3=Wenbo|last4=Guo|first4=Hengyu|last5=Wang|first5=Zhong Lin|date=2019|title=ट्राइबोइलेक्ट्रिक नैनोजेनरेटर: नए युग के लिए ऊर्जा का आधार|journal=Advanced Energy Materials|language=en|volume=9|issue=1|pages=1802906|doi=10.1002/aenm.201802906|issn=1614-6840|doi-access=free}}</ref> और [[सेंसर]] में बदला जा सकता है।
 
 
 
 
 
 
 
 
 


=== फैशन के लिए जैव-आधारित सेक्विन ===
=== फैशन के लिए जैव-आधारित सेक्विन ===
सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल ने स्व-संगठन को चिरल नेमैटिक संरचनाओं में संभावना दिखाई है<ref>{{Cite journal|last1=Gray|first1=Derek G.|last2=Mu|first2=Xiaoyue|date=2015-11-18|title=सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल सस्पेंशन और फिल्मों की चिरल नेमैटिक संरचना; ध्रुवीकृत प्रकाश और परमाणु बल माइक्रोस्कोपी|journal= Materials|volume=8|issue=11|pages=7873–7888|doi=10.3390/ma8115427|issn=1996-1944|pmc=5458898|pmid=28793684|bibcode=2015Mate....8.7873G|doi-access=free}}</ref> कोण पर निर्भर इंद्रधनुषी रंगों के साथ। इस प्रकार पूरी तरह से निर्माण करना संभव है [https://www.materialsource.co.uk/bio-iridescent-sequin-is-a-material-research-and-design-project-that-harnesses-the-potential-of- बायो-टेक्नोलॉजी-टू-क्रिएट-टू-कलरफुल-शिमरिंग-[[सेक्विन]]-फ्रॉम-वुड-दैट-अर्स-कम्पोस्टेबल-एंड-मेड-विद-ए-वेस्ट-फ्री-प्रोसेस/बायो-बेस्ड सेक्विन] जिसमें मैटेलिक चमक और एक छोटा सा जीवाश्म आधारित सेक्विन की तुलना में पदचिह्न।
सीएनसीने स्व-संगठन को चिरल सूत्रिल संरचनाओं में कोण पर निर्भर इंद्रधनुषी रंगों के साथ संभावना दिखाई है<ref>{{Cite journal|last1=Gray|first1=Derek G.|last2=Mu|first2=Xiaoyue|date=2015-11-18|title=सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल सस्पेंशन और फिल्मों की चिरल नेमैटिक संरचना; ध्रुवीकृत प्रकाश और परमाणु बल माइक्रोस्कोपी|journal= Materials|volume=8|issue=11|pages=7873–7888|doi=10.3390/ma8115427|issn=1996-1944|pmc=5458898|pmid=28793684|bibcode=2015Mate....8.7873G|doi-access=free}}</ref>इस प्रकार जीवाश्म-आधारित -की तुलना में पूरी तरह से जैव-आधारित सेक्विन का निर्माण धातु की चमक और एक छोटे पदचिह्न के साथ संभव है।


=== अन्य संभावित अनुप्रयोग ===
=== अन्य संभावित अनुप्रयोग ===
* अल्ट्रा-व्हाइट कोटिंग्स के लिए अत्यधिक बिखरने वाली सामग्री के रूप में।<ref>{{cite journal |last1=Toivonen |first1=Matti S.|last2=Onelli |first2=Olimpia D. |last3=Jacucci |first3= Gianni |last4=Lovikka|first4=Ville |last5=Rojas |first5=Orlando J. |last6=Ikkala |first6=Olli|last7=Vignolini |first7=Silvia |date=13 March 2018 |title=सफेद सेल्युलोज नैनोफिब्रिल झिल्ली में विषम-प्रसार-सहायता चमक|journal=Advanced Materials |volume= 30|issue= 16|page= 1704050|doi=10.1002/adma.201704050 |pmid=29532967|doi-access=free }}</ref>
* पराश्वेत विलेपन के लिए अत्यधिक बिखरने वाली सामग्री के रूप में।<ref>{{cite journal |last1=Toivonen |first1=Matti S.|last2=Onelli |first2=Olimpia D. |last3=Jacucci |first3= Gianni |last4=Lovikka|first4=Ville |last5=Rojas |first5=Orlando J. |last6=Ikkala |first6=Olli|last7=Vignolini |first7=Silvia |date=13 March 2018 |title=सफेद सेल्युलोज नैनोफिब्रिल झिल्ली में विषम-प्रसार-सहायता चमक|journal=Advanced Materials |volume= 30|issue= 16|page= 1704050|doi=10.1002/adma.201704050 |pmid=29532967|doi-access=free }}</ref>
* विभिन्न सॉल्वैंट्स में सेलूलोज़ के विघटन को सक्रिय करें
* विभिन्न विलायक में सेलूलोज़ के विघटन को सक्रिय करें
* पुनर्जीवित सेल्यूलोज उत्पाद, जैसे कि फाइबर फिल्म, सेल्यूलोज डेरिवेटिव
* पुनर्जीवित सेल्यूलोज उत्पाद, जैसे कि फाइबर फिल्म, सेल्यूलोज डेरिवेटिव
* तम्बाकू फिल्टर योज्य
* तम्बाकू फिल्टर योज्य
* बैटरी विभाजक में ऑर्गेनोमेटेलिक संशोधित नैनोसेलुलोज
* बैटरी विभाजक में कार्बधात्विक संशोधित नैनोसेलुलोज
* प्रवाहकीय सामग्री का सुदृढीकरण
* प्रवाहकीय सामग्री का सुदृढीकरण
* लाउड-स्पीकर [[ध्वनिक झिल्ली]]
* लाउड-वक्ता [[ध्वनिक झिल्ली|ध्वनिक फिल्म]]
* उच्च प्रवाह [[कृत्रिम झिल्ली]]
* उच्च प्रवाह [[कृत्रिम झिल्ली|कृत्रिम फिल्म]]
* कंप्यूटर घटकों<ref name=ns/><ref name="Dandekar2016">{{cite patent | country = WO | number = 2016174104 A1 | status = application | title = संशोधित बैक्टीरियल नैनोसेलुलोज और चिप कार्ड और दवा में इसका उपयोग| pubdate = 2016-11-03 | fdate = 2016-04-27 | pridate = 2015-04-27 | invent1 = Thomas Dandekar | assign1 = Julius-Maximilians-Universität Würzburg}}</ref>
* कंप्यूटर घटकों<ref name=ns/><ref name="Dandekar2016">{{cite patent | country = WO | number = 2016174104 A1 | status = application | title = संशोधित बैक्टीरियल नैनोसेलुलोज और चिप कार्ड और दवा में इसका उपयोग| pubdate = 2016-11-03 | fdate = 2016-04-27 | pridate = 2015-04-27 | invent1 = Thomas Dandekar | assign1 = Julius-Maximilians-Universität Würzburg}}</ref>
* कैपेसिटर<ref name="NyströmMarais2015">{{cite journal|last1=Nyström|first1=Gustav|last2=Marais|first2=Andrew|last3=Karabulut|first3=Erdem|last4=Wågberg|first4=Lars|last5=Cui|first5=Yi|last6=Hamedi|first6=Mahiar M.|title=स्व-इकट्ठे त्रि-आयामी और संपीड़ित इंटरडिजिटल पतली-फिल्म सुपरकैपेसिटर और बैटरी|journal=Nature Communications|volume=6|year=2015|page=7259|issn=2041-1723|doi=10.1038/ncomms8259|bibcode = 2015NatCo...6.7259N|pmid=26021485|pmc=4458871}}</रेफरी>
* संधारित्र <ref name="NyströmMarais2015">{{cite journal|last1=Nyström|first1=Gustav|last2=Marais|first2=Andrew|last3=Karabulut|first3=Erdem|last4=Wågberg|first4=Lars|last5=Cui|first5=Yi|last6=Hamedi|first6=Mahiar M.|title=स्व-इकट्ठे त्रि-आयामी और संपीड़ित इंटरडिजिटल पतली-फिल्म सुपरकैपेसिटर और बैटरी|journal=Nature Communications|volume=6|year=2015|page=7259|issn=2041-1723|doi=10.1038/ncomms8259|bibcode = 2015NatCo...6.7259N|pmid=26021485|pmc=4458871}}</ref>
* लाइटवेट बॉडी आर्मर और बैलिस्टिक ग्लास<ref name=ns/>* संक्षारण अवरोधक<ref>Garner, A. (2015-2016) {{US Patent|9222174}} "Corrosion inhibitor comprising cellulose nanocrystals and cellulose nanocrystals in combination with a corrosion inhibitor" and {{US Patent|9359678}} "Use of charged cellulose nanocrystals for corrosion inhibition and a corrosion inhibiting composition comprising the same".</ref>
* लाइटवेट बॉडी आर्मर और बैलिस्टिक ग्लास<ref name=ns/>* संक्षारण अवरोधक<ref>Garner, A. (2015-2016) {{US Patent|9222174}} "Corrosion inhibitor comprising cellulose nanocrystals and cellulose nanocrystals in combination with a corrosion inhibitor" and {{US Patent|9359678}} "Use of charged cellulose nanocrystals for corrosion inhibition and a corrosion inhibiting composition comprising the same".</ref>
* रेडियो लेंस <ref>{{cite journal |last1=Kokkonen |first1=Mikko |last2=Nelo |first2=Mikko |last3=Liimatainen |first3=Henrikki |last4=Ukkola |first4=Jonne |last5=Tervo |first5=Nuutti |last6=Myllymäki |first6=Sami |last7=Juuti |first7=Jari |last8=Jantunen |first8=Heli |title=6G सिस्टम में अल्ट्रालाइट लेंस एंटेना के लिए लकड़ी आधारित समग्र सामग्री|journal=Materials Advances |date=7 February 2022 |volume=3 |issue=3 |pages=1687–1694 |doi=10.1039/D1MA00644D|s2cid=245723621 }}</ref>
* रेडियो लेंस <ref>{{cite journal |last1=Kokkonen |first1=Mikko |last2=Nelo |first2=Mikko |last3=Liimatainen |first3=Henrikki |last4=Ukkola |first4=Jonne |last5=Tervo |first5=Nuutti |last6=Myllymäki |first6=Sami |last7=Juuti |first7=Jari |last8=Jantunen |first8=Heli |title=6G सिस्टम में अल्ट्रालाइट लेंस एंटेना के लिए लकड़ी आधारित समग्र सामग्री|journal=Materials Advances |date=7 February 2022 |volume=3 |issue=3 |pages=1687–1694 |doi=10.1039/D1MA00644D|s2cid=245723621 }}</ref>




== वाणिज्यिक उत्पादन ==
== वाणिज्यिक उत्पादन ==
हालांकि लकड़ी से चलने वाले नैनोसेलुलोज का पहली बार निर्माण 1983 में हेरिक द्वारा किया गया था<ref name="Herrick1983" />और तुर्बक,<ref name="Turbak1983" />मुख्य रूप से उच्च उत्पादन ऊर्जा खपत और उच्च उत्पादन लागत के कारण इसका वाणिज्यिक उत्पादन 2010 तक स्थगित कर दिया गया। इनवेंटिया एबी (स्वीडन) ने 2010 में पहला नैनोसेल्यूलोज पायलट प्रोडक्शन प्लांट स्थापित किया।<ref>{{Cite book|last=Ankerfors|first=Mikael|title=माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलुलोज: ऊर्जा-कुशल तैयारी तकनीक और प्रमुख गुण|publisher=Licentiate Thesis, Royal Institute of Technology (Sweden)|year=2012|isbn=978-91-7501-464-7|url=https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:557668/FULLTEXT01.pdf}}</ref> माइक्रो और नैनो फाइब्रिलेटेड सेल्युलोज का सक्रिय रूप से उत्पादन करने वाली कंपनियों और अनुसंधान संस्थानों में शामिल हैं: अमेरिकन प्रोसेस (यूएस), बोरेगार्ड (नॉर्वे), सेलुकॉम्प (यूके), चुएत्सु पल्प एंड पेपर (जापान), सीटीपी/एफसीबीए (फ्रांस), डायसेल (जापान), दाई -इची क्योगो (जापान), एम्पा (स्विट्जरलैंड), फाइबरलीन टेक्नोलॉजीज (यूके), इनोफिब (फ्रांस), नैनो नोविन पॉलिमर कंपनी (ईरान), निप्पॉन पेपर (जापान), नॉर्स्के स्कोग (नॉर्वे), ओजी पेपर (जापान), RISE (स्वीडन), SAPPI (नीदरलैंड्स), Seiko PMC (जापान), Stora Enso (फिनलैंड), Sugino Machine (जापान), Suzano (ब्राज़ील), Tianjin Haojia Cellulose Co. Ltd (चीन), Maine विश्वविद्यालय (US), UPM (फिनलैंड), US फ़ॉरेस्ट प्रोडक्ट लैब (US), VTT (फ़िनलैंड), और Weidmann फ़ाइबर टेक्नोलॉजी (स्विट्जरलैंड)।<ref name=":0">{{Cite web|last=Miller|first=Jack|date=Summer 2018|title=2018 - सेल्युलोज नैनोमटेरियल्स प्रोडक्शन अपडेट|url=https://www.tappinano.org/media/1266/2018-cellulose-nanomaterials-production-update.pdf|url-status=live|access-date=22 February 2021|website=Tappi Nano}}</ref> सक्रिय रूप से सेल्युलोज नैनोक्रिस्टल का उत्पादन करने वाली कंपनियों और अनुसंधान संस्थानों में शामिल हैं: अल्बर्टा इनोवेट्स (कनाडा), अमेरिकन प्रोसेस (यूएस), ब्लू गूज बायोरिफाइनरीज (कनाडा), सेल्यूफोर्स (कनाडा), एफपीइनोवेशन (कनाडा), हांग्जो येउहा टेक्नोलॉजी कंपनी (चीन), मेलोडिया ( इज़राइल/स्वीडन), स्वीटवाटर एनर्जी (यूएस), टियांजिन हाओजिया सेल्युलोज कंपनी लिमिटेड (चीन) और यूएस फॉरेस्ट प्रोडक्ट्स लैब (यूएस)।<ref name=":0" />सक्रिय रूप से सेल्युलोज फिलामेंट्स का उत्पादन करने वाली कंपनियों और अनुसंधान संस्थानों में शामिल हैं: क्रूगर (कनाडा), परफॉर्मेंस बायोफिलामेंट्स (कनाडा), और टियांजिन हाओजिया सेल्यूलोज कंपनी लिमिटेड (चीन)।<ref name=":0" />
चूंकि लकड़ी से चलने वाले नैनोसेल्यूलोज़ का उत्पादन पहली बार 1983 में हेरिक<ref name="Herrick1983" />और टर्बक द्वारा किया गया था,<ref name="Turbak1983" />इसका व्यावसायिक उत्पादन 2010 तक स्थगित कर दिया गया था, मुख्य रूप से उच्च उत्पादन ऊर्जा खपत और उच्च उत्पादन लागत के कारण। इनवेंटिया एबी (स्वीडन) ने 2010 में पहला नैनोसेल्यूलोज़ पायलट प्रोडक्शन प्लांट स्थापित किया।<ref>{{Cite book|last=Ankerfors|first=Mikael|title=माइक्रोफिब्रिलेटेड सेलुलोज: ऊर्जा-कुशल तैयारी तकनीक और प्रमुख गुण|publisher=Licentiate Thesis, Royal Institute of Technology (Sweden)|year=2012|isbn=978-91-7501-464-7|url=https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:557668/FULLTEXT01.pdf}}</ref> माइक्रो और नैनो फाइब्रिलेटेड सेल्युलोज का सक्रिय रूप से उत्पादन करने वाली कंपनियों और अनुसंधान संस्थानों में सम्मलित हैं: अमेरिकन प्रोसेस (यूएस), बोरेगार्ड (नॉर्वे), सेलुकॉम्प (यूके), चुएत्सु लुग्दी एंड पेपर (जापान), सीटीपी/एफसीबीए (फ्रांस), डायसेल (जापान), दाई -इची क्योगो (जापान), एम्पा (स्विट्जरलैंड), फाइबरलीन टेक्नोलॉजीज (यूके), इनोफिब (फ्रांस), नैनो नोविन बहुलक कंपनी (ईरान), निप्पॉन पेपर (जापान), नॉर्स्के स्कोग (नॉर्वे), ओजी पेपर (जापान), राइज (स्वीडन), सैपी (नीदरलैंड्स), सेको पीएमसी (जापान), स्टोरा एनसो (फिनलैंड), सुगिनो मशीन (जापान), सुजानो (ब्राजील), टियांजिन हाओजिया सेलुलोज कंपनी लिमिटेड (चीन), मेन यूनिवर्सिटी (यूएस), यूपीएम (फिनलैंड), यूएस फ्रॉस्ट प्रोडक्ट्स लैब (यूएस), वीटीटी (फिनलैंड), और वीडमैन फाइबर तकनीकी (स्विट्जरलैंड)।<ref name=":0">{{Cite web|last=Miller|first=Jack|date=Summer 2018|title=2018 - सेल्युलोज नैनोमटेरियल्स प्रोडक्शन अपडेट|url=https://www.tappinano.org/media/1266/2018-cellulose-nanomaterials-production-update.pdf|url-status=live|access-date=22 February 2021|website=Tappi Nano}}</ref> सक्रिय रूप से सीएनसीका उत्पादन करने वाली कंपनियों और अनुसंधान संस्थानों में सम्मलित हैं: अल्बर्टा इनोवेट्स (कनाडा), अमेरिकन प्रोसेस (यूएस), ब्लू गूज बायोरिफाइनरीज (कनाडा), सेल्यूफोर्स (कनाडा), एफपीइनोवेशन (कनाडा), हांग्जो येउहा तकनीकी कंपनी (चीन), मेलोडिया ( इज़राइल/स्वीडन), स्वीटवाटर एनर्जी (यूएस), टियांजिन हाओजिया सेल्युलोज कंपनी लिमिटेड (चीन) और यूएस फॉरेस्ट प्रोडक्ट्स लैब (यूएस)।<ref name=":0" />सक्रिय रूप से सेल्युलोज फिलामेंट्स का उत्पादन करने वाली कंपनियों और अनुसंधान संस्थानों में सम्मलित हैं: क्रूगर (कनाडा), परफॉर्मेंस बायोफिलामेंट्स (कनाडा), और टियांजिन हाओजिया सेल्यूलोज कंपनी लिमिटेड (चीन)।<ref name=":0" />




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नैनोसेल्युलोज

नैनोसेल्यूलोज नैनो-संरचित सेलूलोज़ का चर्चा करने वाला शब्द है। इसे सेल्यूलोज नैनोफिबर्स (सीएनसी या एनसीसी), सेल्यूलोज नैनोफिबर्स (सीएनएफ) जिसे नैनोफाइब्रिलेटेड सेल्यूलोज (एनएफसी) भी कहा जाता है, या बैक्टीरियल नैनोसेल्यूलोज हो सकता है, जो बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित नैनो-संरचित सेल्यूलोज को संदर्भित करता है।

सीएनएफ उच्च पहलू अनुपात (लंबाई से चौड़ाई अनुपात) के साथ नैनोसाइज्ड सेलूलोज़ तंतुओं से बनी सामग्री है। विशिष्ट तंतुओं की चौड़ाई लंबाई सामान्यतः कई माइक्रोमीटर विस्तृत श्रृंखला के साथ 5-20 नैनोमीटर होती है। यह छद्म-प्लास्टिक है और थिक्सोट्रॉपी प्रदर्शित करता है, कुछ जैल या द्रव पदार्थ की गुण जो सामान्य परिस्थितियों में मोटी (चिपचिपी) होती है, लेकिन मिलाने या प्रक्षोभित होने पर कम चिपचिपी हो जाती है। जब अपरुपक बलों को हटा दिया जाता है तो जेल अपनी मूल स्थिति को पुनः प्राप्त कर लेता है। उच्च दबाव, उच्च तापमान और उच्च वेग प्रभाव एकरूपता, पीस या माइक्रोफ्लुइडाइजेशन (नीचे निर्माण देखें) के माध्यम से लकड़ी-आधारित फाइबर (लुगदी फाइबर) सहित किसी भी सेल्यूलोज युक्त स्रोत से तंतुओं को अलग किया जाता है।[1][2][3]

नैनोसेल्युलोज को अम्लीय द्रव अपघटन द्वारा देशी फाइबर से भी प्राप्त किया जा सकता है, जो अत्यधिक क्रिस्टलीय और कठोर नैनोकणों को जन्म देता है, जो सीएनएफ की तुलना में छोटे (100s से 1000 नैनोमीटर) होते हैं, जो एकरूपता, माइक्रोफ्लूइडाइजेशन या घर्षण रूट से प्राप्त होते हैं। परिणामी सामग्री को सीएनसी के रूप में जाना जाता है।[4]

नैनोकाइटिन अपने नैनोसंरचना में नैनोसेल्युलोज के समान है।

इतिहास और शब्दावली

माइक्रोफिब्रिलेटेड/नैनोसेल्युलोज या (एमएफसी) शब्दावली का पहली बार उपयोग टर्बक, स्नाइडर और सैंडबर्ग द्वारा 1970 के दशक के अंत में व्हिपनी, न्यू जर्सी में आईटीटी रेयोनियर लैब में किया गया था, जो गॉलिन के माध्यम से लकड़ी के गूदे को पास करके जेल प्रकार की सामग्री के रूप में तैयार उत्पाद का वर्णन करता है। उच्च तापमान और उच्च दबावों पर दुग्ध समांगक टाइप करें, जिसके बाद कठोर सतह पर अंतः क्षेपण प्रभाव पड़ता है।[5]

शब्दावली पहली बार 1980 के दशक की प्रारम्भ में सार्वजनिक रूप से सामने आई जब आईटीटी रेयोनियर को पदार्थ के नए नैनोसेल्यूलोज संघटन पर कई पेटेंट और प्रकाशन जारी किए गए।[6]बाद के काम में, व्हिपैनी में आईटीटी रेयोनियर ईस्टर्न रिसर्च डिवीजन (ईआरडी) लैब में एफ.डब्ल्यू. हेरिक ने भी जेल के सूखे पाउडर के रूप में काम प्रकाशित किया।[7]रेयोनियर ने शोधित लुगदी का उत्पादन किया है।[8][9][10] रेयोनियर ने सेल्युलोज के इस नए प्रयोग को आगे बढ़ाने के लिए किसी को भी मुफ्त लाइसेंस दिया। रेयोनियर, एक कंपनी के रूप में, स्केल-अप का पीछा कभी नहीं किया। बल्कि, टर्बक एट अल 1) एमएफसी/नैनोसेल्यूलोज के लिए नए उपयोगों का खोज किया। इनमें खाद्य पदार्थों, सौंदर्य प्रसाधनों, कागज निर्माण, वस्त्रों, गैर-बुने हुए कपड़ों आदि में एमएफसी को रोगन करनेवाला और बांधने वाला के रूप में उपयोग करना और 2) एमएफसी/नैनोसेल्यूलोज उत्पादन के लिए ऊर्जा आवश्यकताओं को कम करने के लिए फुल्लन और अन्य तकनीकों का मूल्यांकन करना सम्मलित है।[11] 1983-84 में आईटीटी द्वारा रेयोनियर व्हिपैनी लैब्स को अवरोध करने के बाद, हेरिक ने वाशिंगटन के शेल्टन में रेयोनियर लैब्स में एमएफसी के सूखे पाउडर के रूप में काम किया।[7]

1990 के दशक के मध्य में, तनिगुची और सहकर्मियों के समूह और बाद में यानो और सहकर्मियों ने जापान में इस प्रयास को आगे बढ़ाया।[12]

निर्माण

नैनोसेल्युलोज, जिसे सीएनएफ, माइक्रोफिब्रिलेटेड सेल्यूलोज (एमएफसी) या सेल्यूलोज नैनोक्रिस्टल (सीएनसी) भी कहा जाता है, किसी भी सेल्यूलोज स्रोत सामग्री से तैयार किया जा सकता है, लेकिन सामान्यतः लकड़ी लुगदी का उपयोग किया जाता है।

नैनोसेल्युलोज तंतुओं को लकड़ी-आधारित तंतुओं से यांत्रिक विधियों का उपयोग करके अलग किया जा सकता है जो लुगदी को उच्च अपरूपण बलों के लिए उजागर करते हैं, बड़े लकड़ी के तंतुओं को नैनोफाइबर में अलग कर देते हैं। इस उद्देश्य के लिए, उच्च दबाव वाले समांगक, घर्षण या माइक्रोफ्लुइडाइज़र का उपयोग किया जा सकता है।[citation needed] समांगक का उपयोग फाइबर की सेल दीवारों को अलग करने और नैनोसाइज्ड फाइब्रिल को मुक्त करने के लिए किया जाता है। इस प्रक्रिया में बहुत बड़ी मात्रा में ऊर्जा की खपत होती है और 30 MWh/टन से अधिक मूल्य असामान्य नहीं हैं।[citation needed]

इस समस्या का समाधान करने के लिए, कभी-कभी एंजाइमैटिक/मैकेनिकल पूर्व-उपचार[13]और आवेशित समूहों का परिचय उदाहरण के लिए कार्बोक्सिमिथाइलेशन[14]या टीईएमपीओ-मध्यस्थ ऑक्सीकरण के माध्यम से उपयोग किया जाता है।[15] ये पूर्व-उपचार ऊर्जा खपत को 1 MWh/टन से कम कर सकते हैं।[16] नाइट्रो-ऑक्सीकरण" को कच्चे पौधों के बायोमास से सीधे कार्बोक्सीसेल्युलोज नैनोफाइबर तैयार करने के लिए विकसित किया गया है। नैनोसेल्युलोज निकालने के लिए कम प्रसंस्करण चरणों के कारण, नाइट्रो-ऑक्सीकरण विधि को कार्बोक्सीसेल्यूलोज नैनोफाइबर निकालने के लिए लागत प्रभावी, कम-रासायनिक रूप से उन्मुख और कुशल तरीका पाया गया है।[17][18] नाइट्रो-ऑक्सीकरण का उपयोग करके प्राप्त कार्यात्मक नैनोफाइबर भारी धातु आयन अशुद्धियों जैसे सीसा,[19] कैडमियम,[20] और यूरेनियम[21]को हटाने के लिए उत्कृष्ट अधःस्तर पाया गया है।

सीएनसी एक आयताकार विशेष अंश के साथ रॉड की तरह अत्यधिक क्रिस्टलीय कण (75% से ऊपर सापेक्ष क्रिस्टलीयता सूचकांक) हैं। वे सामान्यतः सल्फ्यूरिक या हाइड्रोक्लोरिक अम्लीय का उपयोग करके देशी सेलूलोज़ फाइबर के अम्लीय द्रव अपघटन द्वारा बनते हैं। देशी सेल्यूलोज के अक्रिस्टल खंड जलअपघिटत होते हैं और सावधानीपूर्वक समय के बाद, क्रिस्टलीय वर्गों को अपकेंद्रण और धुलाई द्वारा अम्लीय समाधान से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। उनके आयाम देशी सेलूलोज़ स्रोत सामग्री, और द्रव अपघटन समय और तापमान पर निर्भर करते हैं।[22]

नाइट्रिक अम्लीय-फॉस्फोरिक एसिड उपचार द्वारा तैयार किए गए गोलाकार आकार के कार्बोक्सीसेलुलोज नैनोकण अपने गैर-आयनिक रूप में फैलाव में स्थिर होते हैं।[23] अप्रैल 2013 में, शैवाल द्वारा नैनोसेल्यूलोज़ उत्पादन में सफलताओं की घोषणा अमेरिकन रासायनिक समाज सम्मेलन में वक्ता आर मैल्कम ब्राउन, जूनियर, पीएचडी द्वारा की गई थी, जिन्होंने 40 से अधिक वर्षों के लिए क्षेत्र में अनुसंधान का नेतृत्व किया है, नैनोसेल्युलोज पर प्रथम अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी में बोले, जो अमेरिकन केमिकल सोसाइटी की बैठक का हिस्सा है। सिरका, कोम्बुचा चाय और नाटा डी कोको पैदा करने वाले बैक्टीरिया के परिवार के जीन एक परियोजना में सितारे बन गए हैं - जिसके बारे में वैज्ञानिकों ने कहा कि यह एक उन्नत चरण में पहुंच गया है - जो "आश्चर्यजनक सामग्री" नैनोसेल्यूलोज के उत्पादन के लिए शैवाल को सौर-संचालित कारखानों में बदल देगा।[24]

कपास के लिंटरों से नैनोसेल्युलोज के उत्पादन के लिए रसायन-यांत्रिक प्रक्रिया को प्रति दिन 10 किलो की क्षमता के साथ प्रदर्शित किया गया है।[25]

संरचना और गुण

सिलिका की सतह पर सोखे गए कार्बोक्सिमिथाइलेटेड नैनोसेलुलोज की एएफएम ऊंचाई की छवि। स्कैन की गई सतह का क्षेत्रफल 1 µm है2</उप>।

आयाम और क्रिस्टलीयता

विभिन्न स्रोतों से प्राप्त नैनोसेल्युलोज की पूर्ण संरचना का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। प्रेषण इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शन (टीईएम), स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शन (एसईएम), परमाणु बल सूक्ष्मदर्शन (एएफएम), वाइड-एंगल एक्स-रे स्कैटरिंग (डब्ल्यूएएक्सएस), छोटे आपतन कोण एक्स-रे विवर्तन और ठोस अवस्था जैसी तकनीकें 13C क्रॉस-पोलराइज़ेशन जादू कोण कताई (सीपी/एमएएस), नाभिकीय चुबकीय अनुनाद (एनएमआर) और स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग सामान्यतः सूखे नैनोसेल्यूलोज आकृति विज्ञान को चिह्नित करने के लिए किया गया है।[26]

छवि विश्लेषण के साथ सूक्ष्म तकनीकों का संयोजन तंतुओं की चौड़ाई के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है, व्यक्तिगत नैनोफाइब्रिल्स के दोनों सिरों की पहचान करने में उलझनों और कठिनाइयों के कारण, तंतुओं की लंबाई निर्धारित करना अधिक कठिन होता है।[27][28][page needed] इसके अतिरिक्त, नैनोसेल्युलोज निलंबन सजातीय नहीं हो सकते हैं और इसमें विभिन्न संरचनात्मक घटक सम्मलित हो सकते हैं, जिनमें सेल्युलोज नैनोफाइब्रिल्स और नैनोफिब्रिल बंडल सम्मलित हैं।[29]

निलंबन में एंजाइमेटिक रूप से पूर्व-उपचारित नैनोसेल्यूलोज फाइब्रिल के अध्ययन में क्रायो-टीईएम का उपयोग करके आकार और आकार-वितरण स्थापित किया गया था। तंतुओं को सीए के व्यास के साथ समकणपरिक्षेपी हुई पाया गया। 5 एनएम चूंकि कभी-कभी मोटे तंतुओं के बंडल सम्मलित थे।[13] ऑक्सीकरण पूर्वउपचार" के साथ पराश्रवण के संयोजन से, एएफएम द्वारा 1 एनएम से नीचे के पार्श्व आयाम वाले सेलूलोज़ माइक्रोफाइब्रिल्स देखे गए हैं। मोटाई के आयाम का निचला सिरा लगभग 0.4 एनएम है, जो सेलूलोज़ मोनोलेयर शीट की मोटाई से संबंधित है।[30]

इन्वेंटिया एबी, स्वीडन द्वारा विकसित सीपी/एमएएस एनएमआर द्वारा कुल चौड़ाई निर्धारित की जा सकती है, जिसे नैनोसेल्यूलोज़ (एंजाइमेटिक पूर्वउपचार) के लिए काम करने के लिए भी प्रदर्शित किया गया है। 17 एनएम की औसत चौड़ाई एनएमआर-पद्धति से मापी गई है, जो एसईएम और टीईएम के साथ अच्छी तरह से मेल खाती है। टीईएम का उपयोग करते हुए, कार्बोक्सिमिथाइलेटेड लुग्दी से नैनोसेल्यूलोज के लिए 15 एनएम के मान की सूचना दी गई है। चूंकि, पतले तंतुओं का भी पता लगाया जा सकता है। वैगबर्ग एट अल लगभग 0.5 meq./g के चार्ज घनत्व के साथ नैनोसेल्यूलोस के लिए 5-15 एनएम की फाइब्रिल चौड़ाई की सूचना दी।[14]इसोगाई के समूह ने टीईएमपीओ-ऑक्सीडाइज्ड सेल्युलोज के लिए 3-5 एनएम की तंतुओं की चौड़ाई की सूचना दी, जिसका चार्ज घनत्व 1.5 meq./g. है।[31]

लुग्दी रसायन का नैनोसेल्यूलोज सूक्ष्मसंरचना पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। कार्बोक्सिमिथाइलेशन तंतुओं की सतहों पर आवेशित समूहों की संख्या को बढ़ाता है, जिससे तंतुओं को मुक्त करना आसान हो जाता है और परिणाम छोटे और अधिक समान तंतुओं की चौड़ाई (5-15 एनएम) में होता है, जो कि एंजाइमेटिक रूप से पूर्व-उपचारित नैनोसेलुलोज की तुलना में होता है, जहां तंतु की चौड़ाई 10–30 एनएम थी।[32]नैनोसेल्युलोज की क्रिस्टलीयता और क्रिस्टल संरचना की डिग्री नैनोसेल्युलोज सेल्युलोज क्रिस्टल संगठन प्रदर्शित करता है और नैनोसेल्यूलोज की तैयारी से क्रिस्टलीयता की डिग्री अपरिवर्तित होती है। क्रिस्टलीयता की डिग्री के लिए विशिष्ट मूल्य लगभग 63% थे।[32]

श्यानता

नैनोसेल्युलोज फैलाव के प्रवाहिकी की जांच की गई है।[33][13]और पता चला कि भंडारण और हानि मापांक 0.125% से 5.9% के बीच सभी नैनोसेल्यूलोज सांद्रता पर कोणीय आवृत्ति से स्वतंत्र थे। भंडारण मापांक मान विशेष रूप से (104 पा 3% एकाग्रता पर[13]सीएनसी के परिणामों की तुलना में (102 पा 3% एकाग्रता पर) उच्च हैं।[33]मजबूत एकाग्रता निर्भरता भी है क्योंकि भंडारण मापांक परिमाण के 5 क्रम को बढ़ाता है यदि एकाग्रता 0.125% से 5.9% तक बढ़ जाती है। नैनोसेल्युलोज जैल अत्यधिक अपरूपण विरलन भी हैं (अपरूपण बलों के परिचय पर चिपचिपाहट खो जाती है)। अपरूपण-विरलन व्यवहार विभिन्न विलेपन अनुप्रयोगों की श्रृंखला में विशेष रूप से उपयोगी है।[13]

यांत्रिक गुण

क्रिस्टलीय सेलूलोज़ में लगभग 140-220 पास्कल की कठोरता होती है, जो केवलर की तुलना में और ग्लास फाइबर की तुलना में बेहतर होती है, दोनों का व्यावसायिक रूप से प्लास्टिक को सुदृढ़ करने के लिए उपयोग किया जाता है। नैनोसेलुलोज से बनी फिल्म में उच्च शक्ति (200एमपीए से अधिक), उच्च कठोरता (लगभग 20 जीपीए) होती है[34]लेकिन उच्च निष्पीड़न की कमी[clarification needed] 12%) होती है। इसकी मजबूती/वजन अनुपात स्टेनलेस स्टील से 8 गुना अधिक है।[35]नैनोसेल्युलोज से बने फाइबर में उच्च शक्ति (1.57 जीपीए तक) और कठोरता (86 जीपीए तक) होती है।[36]

बैरियर गुण

अर्ध-क्रिस्टलीय बहुलक में, क्रिस्टलीय क्षेत्रों को गैस अभेद्य माना जाता है। अपेक्षाकृत उच्च क्रिस्टलीयता के कारण,[32]मजबूत इंटर-फाइब्रिलर अनुबंध (उच्च संसंजक ऊर्जा घनत्व) द्वारा साथ रखे गए घने नेटवर्क को बनाने के लिए नैनोफाइबर की क्षमता के संयोजन में, यह सुझाव दिया गया है कि नैनोसेल्यूलोज बाधा सामग्री के रूप में कार्य कर सकता है।[31][37][38]चूंकि विवरण किए गए ऑक्सीजन पारगम्यता मान की संख्या सीमित है, विवरण में नैनोसेल्यूलोज फिल्म के लिए उच्च ऑक्सीजन बाधा गुण हैं। एक अध्ययन ने सीए के लिए 0.0006 (cm3 µm)/(m2 दिन केपीए (kPa)) सीए के लिए 23 डिग्री सेल्सियस और 0% RH पर 5 माइक्रोन (µm) पतली नैनोसेल्यूलोज फिल्म की ऑक्सीजन पारगम्यता की सूचना दी ।[37]एक संबंधित अध्ययन में, जब पीएलए सतह पर नैनोसेल्युलोज परत जोड़ी गई, तो पॉलीलैक्टाइड (पीएलए) फिल्म की ऑक्सीजन पारगम्यता में 700 गुना से अधिक की कमी दर्ज की गई।[31]

फिल्म ऑक्सीजन पारगम्यता पर नैनोसेल्यूलोज फिल्म घनत्व और सरंध्रता के प्रभाव का पता लगाया गया है।[39] कुछ लेखकों ने नैनोसेल्युलोज फिल्म में महत्वपूर्ण सरंध्रता की सूचना दी है,[40][34][41]जो उच्च ऑक्सीजन अवरोधक गुणों के विपरीत प्रतीत होता है, जबकि औलिन एट अल[37]क्रिस्टलीय सेलुलोज (सेलुलोज Iß क्रिस्टल संरचना, 1.63 g/cm3) के घनत्व के करीब नैनोसेल्यूलोज फिल्म घनत्व मापा गया[42]शून्य के करीब सरंध्रता के साथ बहुत घनी फिल्म का संकेत देता है।

सेल्युलोज नैनोकण की सतह की कार्यक्षमता को बदलने से नैनोसेल्यूलोज फिल्म की पारगम्यता भी प्रभावित हो सकती है। नकारात्मक रूप से आवेशित सीएनसी से बनी फिल्में नकारात्मक रूप से आवेशित आयनों के पारगमन को प्रभावी ढंग से कम कर सकती हैं, जबकि तटस्थ आयनों को वस्तुतः अप्रभावित छोड़ती हैं। सकारात्मक रूप से आवेशित आयन फिल्म में जमा होते पाए गए।[43]

मल्टी-पैरामीट्रिक सरफेस प्लास्मोन रेजोनेंस प्राकृतिक, संशोधित या लेपित नैनोसेल्यूलोज के अवरोधक गुणों का अध्ययन करने के तरीकों में से एक है। विभिन्न दूषणरोधी, नमी, विलायक, रोगाणुरोधी बाधा निर्माण गुणवत्ता को नैनोस्केल पर मापा जा सकता है। अवशोषण गतिकी के साथ-साथ फुल्लन की डिग्री को वास्तविक समय और लेबल-मुक्त में मापा जा सकता है।[44][45]

द्रव क्रिस्टल, कोलाइडी ग्लास, और हाइड्रोजेल

उनके अनिसोट्रोपिक आकार और सतह आवेश के कारण, नैनोसेलुलोज (ज्यादातर कठोर सीएनसी) में उच्च बहिष्कृत आयतन होता है और महत्वपूर्ण मात्रा अंश से परे कोलेस्टेरिक द्रव क्रिस्टल में आत्म-संयोजन होता है।[46]कण स्तर पर दक्षिणावर्ती के मुड़ने के कारण नैनोसेलुलोज़ द्रव क्रिस्टल वामावर्ती के होते हैं।[47] आयनिक चार्ज स्क्रीनिंग के लिए नैनोसेल्यूलोज चरण व्यवहार अतिसंवेदनशील है। आयनिक शक्ति में वृद्धि नैनोसेल्युलोज फैलाव को आकर्षक ग्लास में अवरोध करने के लिए प्रेरित करती है।[48]आयनिक सामर्थ्य में और अधिक वृद्धि होने पर, नैनोसेल्युलोज हाइड्रोजेल में एकत्रित हो जाते हैं।[49] नैनोसेल्युलोज के भीतर अन्योन्यक्रियाएं कमजोर और उत्क्रमणीय हैं, इसलिए नैनोसेल्यूलोज निलंबन और हाइड्रोजेल स्व-चिकित्सा हैं और अंतःक्षेपण सामग्री [50] या 3डी प्रिंटिंग स्याही के रूप में लागू किए जा सकते हैं।

भारी फोम और एरोजेल

नैनोसेल्युलोज का उपयोग एरोजेल/फोम बनाने के लिए भी किया जा सकता है, या तो सजातीय रूप से या समग्र योगों मे पॉलीस्टायरीन-आधारित फोम को बदलने के लिए पैकेजिंग अनुप्रयोगों के लिए नैनोसेल्यूलोज-आधारित फोम का अध्ययन किया जा रहा है। स्वगन एट अल दिखाया कि नैनोसेल्युलोज में फ्रीज-ड्राईिंग की तकनीक का उपयोग करके मंड फोम को मजबूत करने की क्षमता है।[50]लकड़ी आधारित लुगदी फाइबर के अतिरिक्त नैनोसेल्यूलोस का उपयोग करने का लाभ यह है कि नैनोफाइब्रिल मंड फोम में विरलन कोशिकाओं को मजबूत कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, विभिन्न फ्रीज-ड्राईिंग और अतिक्रांतिक CO
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ड्राईिंग की तकनीक को लागू करने वाले शोधित नैनोसेल्यूलोज एरोगल्स तैयार करना संभव है। एरोजेल और फोम छिद्रित टेम्प्लेट के रूप में उपयोग किए जा सकते हैं।[51][52]सेहाकी एट अल द्वारा सेल्युलोज नैनोफिब्रिल अलम्बन से तैयार किए गए कठिन अल्ट्रा-हाई पोरोसिटी फोम का अध्ययन किया गया। फोम में घनत्व और नैनोफिब्रिल अन्योन्यक्रिया को नियंत्रित करके संपीड़न सहित यांत्रिक गुणों की विस्तृत श्रृंखला प्राप्त की गई थी।[53]सीएनसी को कम शक्ति वाले सोनिकेशन के अनुसार पानी में जेल बनाने के लिए भी बनाया जा सकता है, जो उच्चतम विवरण किए गए सतह क्षेत्र (>600m2/g) और सेल्युलोज एरोजेल के ड्राईिंग (6.5%) के दौरान सबसे कम संकोचन के साथ एरोगल्स को जन्म देता है।[52]औलिन एट अल द्वारा अन्य अध्ययन में,[54]फ्रीज-ड्राईिंग द्वारा नैनोसेल्यूलोज के संरचित छिद्रित एरोगल्स के निर्माण का प्रदर्शन किया गया था। फ्रीज-ड्राईिंग से पहले नैनोसेल्यूलोज फैलाव की एकाग्रता का चयन करके एरोगल्स के घनत्व और सतह की बनावट को तालमेल किया गया था। फ्लोरिनेटेड सिलेन के रासायनिक वाष्प जमाव का उपयोग गैर-ध्रुवीय द्रव पदार्थ/तेल के प्रति उनके गीले गुणों को तालमेल करने के लिए समान रूप से एयरजेल को आवरण करने के लिए किया गया था। लेखकों ने प्रदर्शित किया कि फ्रीज-ड्राईिंग की तकनीक और नैनोसेल्यूलोज फैलाव की एकाग्रता में परिवर्तन द्वारा बनाई गई खुरदरापन और सरंध्रता के विभिन्न पैमानों का उपयोग करके, सुपर-वेटिंग और सुपर-विकर्षक के बीच सेल्यूलोज सतहों के आर्द्रशीलता व्यवहार को बदलना संभव है। चूंकि बैक्टीरिया के ग्लूकोनोबैक्टर उपभेदों द्वारा उत्पन्न सेल्युलोज पर फ्रीज-ड्राईिंग की तकनीक का उपयोग करके संरचित छिद्रित सेलूलोज़ फोम भी प्राप्त किया जा सकता है, जो सेल्युलोज फाइबर के खुले छिद्रित नेटवर्क को जैव-संश्लेषित करता है जिसमें अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में नैनोफिब्रिल होते हैं। ओल्सन एट अल[55] ने प्रदर्शित किया कि इन नेटवर्कों को मेटलहाइड्रॉक्साइड/ऑक्साइड अग्रदूतों के साथ और अधिक संसेचित किया जा सकता है, जो आसानी से सेल्यूलोज नैनोफिबर्स के साथ ग्राफ्टेड चुंबकीय नैनोकणों में परिवर्तित हो सकते हैं। चुंबकीय सेल्यूलोज फोम नैनोसेल्यूलोज के कई उपन्यास अनुप्रयोगों की अनुमति दे सकता है और 60 मिलीग्राम सेलूलोज़ एयरजेल फोम के भीतर 1 ग्राम पानी को अवशोषित करने वाले पहले दूर से सक्रिय चुंबकीय सुपर स्पंज की सूचना दी गई थी। विशेष रूप से, इन अत्यधिक छिद्रित फोमों (>98% हवा) को मजबूत चुंबकीय नैनोपेपर में संकुचित किया जा सकता है, जो विभिन्न अनुप्रयोगों में कार्यात्मक फिल्म के रूप में उपयोग कर सकते हैं।

पिकरिंग (अलगाने का एक यंत्र) पायस और फोम

नैनोसेलुलोज पिकरिंग तंत्र द्वारा पायस और फोम को स्थिर कर सकते हैं, अर्थात वे तेल-पानी या हवा-पानी के अंतरापृष्ठ पर सोखते हैं और अपने ऊर्जावान प्रतिकूल संपर्क को रोकते हैं। नैनोसेलुलोज़ 4-10 माइक्रोन की सीमा में छोटी बूंदों के आकार के साथ तेल-में-पानी के पायस बनाते हैं जो महीनों तक स्थिर रहते हैं और उच्च तापमान और पीएच में परिवर्तन का विरोध कर सकते हैं।[56][57] नैनोसेल्युलोज तेल-पानी के अंतरापृष्ठ निष्पीड़न को कम करते हैं[58] और उनका सतह आवेश पायस बूंदों के भीतर स्थिर वैद्युत प्रतिकर्षण को प्रेरित करता है। नमक-प्रेरित चार्ज स्क्रीनिंग पर बूंदों का एकत्रीकरण होता है, लेकिन वे सहसंयोजन (रसायन विज्ञान) से नहीं गुजरते हैं, जो मजबूत स्टेरिक स्थिरीकरण का संकेत देता है।[59] पायस की बूंदें मानव पेट में भी स्थिर रहती हैं, जिससे नैनोसेल्यूलोज स्थिरीकृत पायस वसास्नेही दवाओं के लिए दिलचस्प मौखिक वितरण प्रणाली बन जाती है।[60] पायस के विपरीत, नेटिव नैनोसेल्युलोज सामान्यतः फोम के पिकरिंग स्थिरीकरण के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं, जो कि उनके मुख्य रूप से जलस्नेही सतह गुणों के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप 90° से नीचे एक प्रतिकूल संपर्क कोण होता है (वे जलीय चरण द्वारा अधिमानतः गीले होते हैं)।[61] जल विरोधी सतह संशोधनों या बहुलक निरोपण का उपयोग करके, सतह जलविरोधी और नैनोसेलुलोज के संपर्क कोण को बढ़ाया जा सकता है, जिससे फोम के पिकरिंग स्थिरीकरण की भी अनुमति मिलती है।[62]सतह की जलविरोधी को और अधिक बढ़ाकर, उलटा पानी-में-तेल पायस प्राप्त किया जा सकता है, जो 90° से अधिक संपर्क कोण को दर्शाता है।[63][64] आगे यह प्रदर्शित किया गया कि नैनोसेल्युलोज दो असंगत पानी में घुलनशील बहुलक की उपस्थिति में पानी में पानी के पायस को स्थिर कर सकते हैं।[65]

सेल्युलोज नैनोफाइबर प्लेट (सीएनएफपी)

कम घनत्व, उच्च शक्ति और कठोरता, और महान तापीय आयामी स्थिरता के साथ उच्च प्रदर्शन वाली भारी सामग्री बनाने के लिए नीचे से ऊपर के दृष्टिकोण का उपयोग किया जा सकता है। सेल्युलोज नैनोफाइबर हाइड्रोजेल जैवसंश्लेषण द्वारा बनाया जाता है। हाइड्रोजेल को फिर बहुलक समाधान या सतह संशोधन के साथ इलाज किया जा सकता है और फिर 80 डिग्री सेल्सियस पर गर्म दबाया जाता है। परिणाम उत्कृष्ट यंत्रीकरण के साथ भारी सामग्री है। "सीएनएफपी में अतिसूक्ष्म नैनोफाइबर नेटवर्क संरचना के परिणामस्वरूप अधिक व्यापक हाइड्रोजन आबंध, उच्च अंतस्तल निर्देशन, और माइक्रोफिब्रिल नेटवर्क के "थ्री वे ब्रांचिंग पॉइंट" हैं। [66] यह संरचना सीएनएफपी को निष्पीड़न वितरित करके और दरार गठन और प्रसार के लिए बाधाओं को जोड़कर अपनी उच्च शक्ति प्रदान करती है। इस संरचना की कमजोर कड़ी दबी हुई परतों के बीच का बंधन है जिससे प्रदूषण हो सकता है। प्रदूषण को कम करने के लिए, हाइड्रोजेल को सिलिकिक अम्लीय से उपचारित किया जा सकता है, जो गर्म दबाव के दौरान परतों के बीच मजबूत सहसंयोजक तिर्यक बंध बनाता है।[66]

भूतल संशोधन

नैनोसेल्युलोज के सतह संशोधन पर वर्तमान में काफी ध्यान दिया जा रहा है।[67]नैनोसेल्युलोज सतह पर हाइड्रॉक्सिल समूहों की उच्च सांद्रता प्रदर्शित करता है जिस पर प्रतिक्रिया की जा सकती है। चूंकि, हाइड्रोजन आबंध सतह के हाइड्रॉक्सिल समूहों की प्रतिक्रियाशीलता को दृढ़ता से प्रभावित करती है। इसके अतिरिक्त, विभिन्न बैचों के बीच स्वीकार्य पुनरुत्पादन प्राप्त करने के लिए सतह संशोधन से पहले ग्लूकोसिडिक और लिग्निन अंशों जैसे नैनोसेलुलोज की सतह पर अशुद्धियों को हटाने की आवश्यकता होती है।[68]

सुरक्षा पहलू

घर्षण या स्प्रे ड्राईिंग के दौरान नैनोसेल्यूलोज के प्रसंस्करण से महीन कणों का महत्वपूर्ण जोखिम नहीं होता है। नैनोसेल्युलोज के संपर्क में आने के बाद माउस या मानव बृहत्भक्षकाणु पर शोथ प्रभाव या कोशिका आविषता का कोई सबूत नहीं देखा जा सकता है। विषाक्तता अध्ययन के परिणाम बताते हैं कि नैनोसेल्युलोज कोशिका आविष नहीं है और बृहत्भक्षकाणु में शोथ प्रणाली पर कोई प्रभाव नहीं डालता है। इसके अतिरिक्त, पर्यावरण की दृष्टि से प्रासंगिक सांद्रणों में विब्रियो फिशरी के लिए नैनोसेल्युलोज तीव्र विषैला नहीं है।[69]

संभावित अनुप्रयोग

जैव इंद्रधनुषी सेक्विन में स्व-संगठित।

नैनोसेल्युलोज के गुण (जैसे यांत्रिक गुण, फिल्म बनाने के गुण, चिपचिपापन आदि) इसे कई अनुप्रयोगों के लिए एक दिलचस्प सामग्री बनाते हैं।[70]

नैनोसेल्यूलोज रीसाइक्लिंग चार्ट[71]
नैनोसेलुलोज अधःस्तर पर GaAs इलेक्ट्रॉनिक्स[72]

कागज और गत्ता

नैनोसेलुलोज अधःस्तर पर बेंडेबल सोलर सेल

कागज और पेपरबोर्ड निर्माण के क्षेत्र में, नैनोसेलुलोज से फाइबर-फाइबर बंधन शक्ति को बढ़ाने की उम्मीद है और इसलिए, कागज सामग्री पर मजबूत सुदृढीकरण प्रभाव पड़ता है।[73][74][75] नैनोसेल्युलोज ग्रीस-प्रूफ प्रकार के पेपर में बाधा के रूप में उपयोगी हो सकता है और उपयोगी प्रकार के पेपर और बोर्ड उत्पादों में प्रतिधारण, सूखी और क्लेदित सामर्थ्य बढ़ाने के लिए गीले-अंत योज्य के रूप में उपयोगी हो सकता है।[76][77][78][79] यह दिखाया गया है कि कागज और पेपरबोर्ड की सतह पर विलेपन सामग्री के रूप में सीएनएफ लगाने से बाधा गुणों में सुधार होता है, विशेष रूप से वायु प्रतिरोध [82] और ग्रीस/तेल प्रतिरोध।

नैनोसेल्युलोज का उपयोग लचीला और वैकल्पिक रूप से पारदर्शी कागज तैयार करने के लिए किया जा सकता है। ऐसा कागज इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए आकर्षक अधःस्तर है क्योंकि यह पुनर्चक्रण योग्य है, जैविक वस्तुओं के साथ संगत है, और आसानी से जैवनिम्नीकृत हो जाता है।[72]

समग्र

जैसा कि ऊपर बताया गया है, नैनोसेल्युलोज के गुण प्लास्टिक को मजबूत करने के लिए एक दिलचस्प सामग्री बनाते हैं। नैनोसेल्युलोज को तंतुओं में काटा जा सकता है जो मकड़ी के रेशम की तुलना में अधिक मजबूत और सख्त होते हैं।[80][81] नैनोसेल्युलोज को तापदृढ़ रेजिन, स्टार्च-आधारित मैट्रिक्स, सोया प्रोटीन, रबर संक्षीर, पॉली (लैक्टाइड) के यांत्रिक गुणों में सुधार करने के लिए सूचित किया गया है। हाइब्रिड सीएनएफ-मिट्टी खनिज मिश्रित दिलचस्प यांत्रिक, गैस अवरोधक और अग्निरोधी गुणों को प्रस्तुत करते हैं।[82] समग्र अनुप्रयोग विलेपन और फिल्म,[83] पेंट, फोम, पैकेजिंग के रूप में उपयोग के लिए हो सकते हैं।

खाद्य

विभिन्न प्रकार के खाद्य उत्पादों में स्थूलक, फ्लेवर कैरियर्स और अलम्बन स्टेबलाइजर्स के रूप में उपयोग किए जाने वाले कार्बोहाइड्रेट योगज के लिए नैनोसेल्युलोज को कम कैलोरी प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जा सकता है।[84] यह फिलिंग, क्रश, चिप्स, वेफर्स, सूप, ग्रेवी, पुडिंग आदि के उत्पादन के लिए उपयोगी है। खाद्य अनुप्रयोग नैनोसेल्यूलोज जेल के प्रवाहिकीय व्यवहार से उत्पन्न होते हैं।

स्वच्छता और शोषक उत्पाद

इस क्षेत्र में अनुप्रयोगों में सम्मलित हैं: सुपर जल शोषक सामग्री (उदाहरण के लिए असंयम पैड सामग्री के लिए), सुपर अवशोषक बहुलक के साथ नैनोसेल्यूलोज़, ऊतक में नैनोसेल्यूलोज़, गैर-बुने हुए उत्पादों या अवशोषक संरचनाओं और प्रतिसूक्ष्मजीवी फिल्म के रूप में उपयोग किया जाता है।[citation needed]

पायस और फैलाव

अन्य क्षेत्रों में पायस और फैलाव अनुप्रयोगों के सामान्य क्षेत्र में नैनोसेल्यूलोज के संभावित अनुप्रयोग हैं।[85][86]

चिकित्सा, कॉस्मेटिक और दवा

सौंदर्य प्रसाधन और औषधीय में नैनोसेल्युलोज के उपयोग का सुझाव दिया गया है:

  • सैनिटरी नैपकिन, टैम्पोन, डायपर या घाव की ड्रेसिंग के रूप में उपयोग किए जाने वाले फ्रीज-ड्राइड नैनोसेलुलोज एरोगल्स
  • सौंदर्य प्रसाधनों में समग्र विलेपन एजेंट के रूप में नैनोसेल्यूलोज का उपयोग उदा। बालों, पलकों, भौहों या नाखूनों के लिए
  • आंतों के विकारों के इलाज के लिए गोलियों के रूप में एक सूखी ठोस नैनोसेल्यूलोज संरचना
  • जैविक यौगिकों की स्क्रीनिंग के लिए नैनोसेल्यूलोज फिल्म और जैविक यौगिक को एन्कोडिंग करने वाले न्यूक्लिक अम्लीय
  • ल्यूकोसाइट मुक्त रक्त आधान के लिए आंशिक रूप से नैनोसेल्यूलोज पर आधारित फ़िल्टर माध्यम
  • बुकोडेंटल फॉर्मूलेशन, जिसमें नैनोसेल्यूलोज़ और एक पॉलीहाइड्रोक्साइलेटेड कार्बनिक यौगिक सम्मलित है
  • चूर्णित नैनोसेल्युलोज का सुझाव फार्मास्युटिकल रचनाओं में एक उत्तेजक पदार्थ के रूप में भी दिया गया है
  • एक फोटोरिएक्टिव हानिकारक पदार्थ शोधित करने वाले एजेंट की रचनाओं में नैनोसेल्यूलोज
  • संभावित बायोमेडिकल और बायोटेक्नोलॉजिकल एप्लिकेशन के लिए इलास्टिक क्रायो-स्ट्रक्चर्ड जैल।[87]
  • लकड़ी आधारित नैनोसेल्यूलोज हाइड्रोजेल में 3डी सेल कल्चर

जैव-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स और ऊर्जा भंडारण

नैनोसेल्युलोज नए प्रकार के "जैव-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स" के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकता है, जहां पारस्परिक सामग्री को नैनोसेल्यूलोज के साथ मिलाया जाता है जिससे कि नए पारस्परिक फाइबर, फिल्म, एरोजेल, हाइड्रोजेल और पेपर का निर्माण किया जा सके।[88] उदहारण PEDOT:PSS जैसे चालक पॉलीमर के साथ मिलाए गए नैनोसेल्युलोज सहक्रियाशील प्रभाव दिखाते हैं जिसके परिणामस्वरूप असाधारण[89] मिश्रित विद्युत प्रतिरोधकता और आयनिक चालकता होती है, जो ऊर्जा भंडारण अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। नैनोसेल्युलोज और कार्बन नैनोट्यूब के मिश्रण से बने तंतु अच्छी चालकता और यांत्रिक गुण प्रदर्शित करते हैं।[90] कार्बन नैनोट्यूब से अलंकृत नैनोसेल्युलोज एरोगल्स को मजबूत संपीडय 3डी अतिसंधारित्र उपकरण में बनाया जा सकता है।[91][92]नैनोसेल्युलोज से संरचनाओं को जैव-आधारित घर्षण विद्युत् जनरेटर[93] और सेंसर में बदला जा सकता है।






फैशन के लिए जैव-आधारित सेक्विन

सीएनसीने स्व-संगठन को चिरल सूत्रिल संरचनाओं में कोण पर निर्भर इंद्रधनुषी रंगों के साथ संभावना दिखाई है[94]। इस प्रकार जीवाश्म-आधारित -की तुलना में पूरी तरह से जैव-आधारित सेक्विन का निर्माण धातु की चमक और एक छोटे पदचिह्न के साथ संभव है।

अन्य संभावित अनुप्रयोग

  • पराश्वेत विलेपन के लिए अत्यधिक बिखरने वाली सामग्री के रूप में।[95]
  • विभिन्न विलायक में सेलूलोज़ के विघटन को सक्रिय करें
  • पुनर्जीवित सेल्यूलोज उत्पाद, जैसे कि फाइबर फिल्म, सेल्यूलोज डेरिवेटिव
  • तम्बाकू फिल्टर योज्य
  • बैटरी विभाजक में कार्बधात्विक संशोधित नैनोसेलुलोज
  • प्रवाहकीय सामग्री का सुदृढीकरण
  • लाउड-वक्ता ध्वनिक फिल्म
  • उच्च प्रवाह कृत्रिम फिल्म
  • कंप्यूटर घटकों[35][96]
  • संधारित्र [92]
  • लाइटवेट बॉडी आर्मर और बैलिस्टिक ग्लास[35]* संक्षारण अवरोधक[97]
  • रेडियो लेंस [98]






वाणिज्यिक उत्पादन

चूंकि लकड़ी से चलने वाले नैनोसेल्यूलोज़ का उत्पादन पहली बार 1983 में हेरिक[7]और टर्बक द्वारा किया गया था,[6]इसका व्यावसायिक उत्पादन 2010 तक स्थगित कर दिया गया था, मुख्य रूप से उच्च उत्पादन ऊर्जा खपत और उच्च उत्पादन लागत के कारण। इनवेंटिया एबी (स्वीडन) ने 2010 में पहला नैनोसेल्यूलोज़ पायलट प्रोडक्शन प्लांट स्थापित किया।[99] माइक्रो और नैनो फाइब्रिलेटेड सेल्युलोज का सक्रिय रूप से उत्पादन करने वाली कंपनियों और अनुसंधान संस्थानों में सम्मलित हैं: अमेरिकन प्रोसेस (यूएस), बोरेगार्ड (नॉर्वे), सेलुकॉम्प (यूके), चुएत्सु लुग्दी एंड पेपर (जापान), सीटीपी/एफसीबीए (फ्रांस), डायसेल (जापान), दाई -इची क्योगो (जापान), एम्पा (स्विट्जरलैंड), फाइबरलीन टेक्नोलॉजीज (यूके), इनोफिब (फ्रांस), नैनो नोविन बहुलक कंपनी (ईरान), निप्पॉन पेपर (जापान), नॉर्स्के स्कोग (नॉर्वे), ओजी पेपर (जापान), राइज (स्वीडन), सैपी (नीदरलैंड्स), सेको पीएमसी (जापान), स्टोरा एनसो (फिनलैंड), सुगिनो मशीन (जापान), सुजानो (ब्राजील), टियांजिन हाओजिया सेलुलोज कंपनी लिमिटेड (चीन), मेन यूनिवर्सिटी (यूएस), यूपीएम (फिनलैंड), यूएस फ्रॉस्ट प्रोडक्ट्स लैब (यूएस), वीटीटी (फिनलैंड), और वीडमैन फाइबर तकनीकी (स्विट्जरलैंड)।[100] सक्रिय रूप से सीएनसीका उत्पादन करने वाली कंपनियों और अनुसंधान संस्थानों में सम्मलित हैं: अल्बर्टा इनोवेट्स (कनाडा), अमेरिकन प्रोसेस (यूएस), ब्लू गूज बायोरिफाइनरीज (कनाडा), सेल्यूफोर्स (कनाडा), एफपीइनोवेशन (कनाडा), हांग्जो येउहा तकनीकी कंपनी (चीन), मेलोडिया ( इज़राइल/स्वीडन), स्वीटवाटर एनर्जी (यूएस), टियांजिन हाओजिया सेल्युलोज कंपनी लिमिटेड (चीन) और यूएस फॉरेस्ट प्रोडक्ट्स लैब (यूएस)।[100]सक्रिय रूप से सेल्युलोज फिलामेंट्स का उत्पादन करने वाली कंपनियों और अनुसंधान संस्थानों में सम्मलित हैं: क्रूगर (कनाडा), परफॉर्मेंस बायोफिलामेंट्स (कनाडा), और टियांजिन हाओजिया सेल्यूलोज कंपनी लिमिटेड (चीन)।[100]


यह भी देखें

संदर्भ

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