![\"(A)](\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/11\/fig1-300x107-1.png\")
\u00a9 2022 Yurtsever, et al.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n
Die in Science Advances<\/em> ver\u00f6ffentlichten Ergebnisse sind der bisher detaillierteste Blick auf die Oberfl\u00e4chenchemie und die Struktur einzelner Zellulose-Nanokristallpartikel (CNC).<\/p>\n\n\n\n Das Team unter der Leitung von Forschern der Universit\u00e4t Kanazawa wandte dreidimensionale Rasterkraftmikroskopie (3D-AFM) und Molekulardynamiksimulationen auf einzelne CNC-Fasern in Wasser an. Das hochaufl\u00f6sende Scannen enth\u00fcllte neue Details der Zellulosekettenanordnungen auf den CNC-Oberfl\u00e4chen.<\/p>\n\n\n\n “Dies ist ein wesentlicher Schritt zum Verst\u00e4ndnis der Mechanismen des CNC-Abbaus, der f\u00fcr die Umwandlung von Biomasse entscheidend ist und f\u00fcr erneuerbare Nanomaterialien und die chemische Produktion von Bedeutung ist”, sagte Professor Takeshi Fukuma, Direktor des Nano Life Science Institute an der Universit\u00e4t Kanazawa.<\/p>\n\n\n\n “Dies ist ein gro\u00dfartiges Beispiel f\u00fcr eine internationale Zusammenarbeit, die am Nano Life Science Institute der Kanazawa University entwickelt wurde”, sagte Mark MacLachlan, Professor an der University of British Columbia, Canada Research Chair in Supramolecular Materials und Mitautor der Studie. “Es ist wichtig, die Oberfl\u00e4chen und Defekte in diesen nat\u00fcrlichen Strukturen sichtbar zu machen, um ihre Anwendungen voranzutreiben.”<\/p>\n\n\n\n Die Struktur einer einzelnen CNC-Faser zeigte gr\u00f6\u00dftenteils wabenf\u00f6rmige oder zickzackf\u00f6rmige Kettenanordnungen auf kristallinen Abschnitten, die in unregelm\u00e4\u00dfigen Abst\u00e4nden von ungeordneten, nicht kristallinen Bereichen durchsetzt waren. Die Forscher entdeckten strukturelle Defekte in Verbindung mit den nicht kristallinen Bereichen der Oberfl\u00e4che.<\/p>\n\n\n\n Chemiker aus dem Labor von Professor MacLachlan an der UBC halfen bei der Entwicklung des Experiments und synthetisierten und reinigten die Cellulose-Nanokristalle f\u00fcr das Projekt. Computergest\u00fctzte Studien und Modellierungen wurden von einem finnischen Team unter der Leitung von Professor Adam Foster durchgef\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n In der Studie wurde auch die dreidimensionale Anordnung der Wassermolek\u00fcle in der N\u00e4he der CNC-Oberfl\u00e4che modelliert, was den Materialwissenschaftlern zus\u00e4tzliche Anhaltspunkte daf\u00fcr liefern k\u00f6nnte, wie die CNC-Oberfl\u00e4che auf molekulare Adsorption, Diffusion und chemische Reaktionen reagieren k\u00f6nnte.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/11\/fig2-300x274-1.png\")
(A) A molecular dynamics snapshot of cellulose nanocrystal in water. The c-axis is perpendicular to the image plane. (B) 3D simulated water oxygen density map around a hexagonal-shaped CNC with crystalline planes labeled. (C and D) Averaged vertical 2D density map of water oxygen atoms above the (010) crystalline plane, taken through zx plane along the perpendicular direction to the chain axis. (E and F) 2D horizontal water density slices extracted from the 3D map at the vertical positions marked with white and red arrows in panel E and D, respectively. (G and H) Experimentally obtained vertical and horizontal 2D \u2206f maps of the cellulose-water interface, respectively.
\u00a9 2022 Yurtsever, et al.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\nOriginalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n\n\n\n