Display più nitidi ricavati dalla cellulosa

I ricercatori della Osaka University hanno misurato meticolosamente la birifrangenza ottica di nanofibre di cellulosa altamente allineate, aprendo la strada a schermi televisivi, computer e smartphone più nitidi

Un team dell'Istituto di ricerca scientifica e industriale dell'Università di Osaka ha determinato, in una ricerca pubblicata su ACS Macro Letters, (1) i parametri ottici delle molecole di cellulosa con una precisione senza precedenti. In particolare, hanno scoperto che l'intrinseca birifrangenza della cellulosa, che viene descritta come un materiale avente reazioni diverso alla luce posta in vari orientamenti, è abbastanza potente da essere utilizzata in schermi ottici, come schermi flessibili o carta elettronica.

La cellulosa è un materiale antico che, grazie a questa scoperta, potrebbe essere rilanciato nel mercato mondiale nel settore tecnologico. È stato utilizzato per millenni come componente principale dei libri di carta e abbigliamento in cotone. Anche se i libri fatti con gli alberi e le camicie potrebbero sembrare ormai appartenenti al passato, in un mondo sempre più intasato di tablet e smartphone, gli scienziati dell'Università di Osaka hanno dimostrato che la cellulosa potrebbe avere quello che serve per rendere i nostri schermi elettronici più economici e fornire immagini più nitide e vivaci.

La cellulosa, un polimero presente in natura, consiste di catene molecolari molte lunghe. A causa della sua rigidità e forza, la cellulosa aiuta a mantenere l'integrità strutturale delle pareti cellulari delle piante. Costituisce circa il 99 per cento delle nanofibre.

Il team dell'Università di Osaka ha ottenuto risultati migliori usando pellicole con composti in nanofibre di cellulosa unidirezionali allineate, create allungando idrogel dalla 'nata de coco' a varie velocità. Le nanofibre di 'Nata de coco' consentono alle catene di cellulosa di essere diritte a livello molecolare e questo è utile per determinare con precisione la birifrangenza intrinseca, cioè la massima birifrangenza di catene polimeriche completamente estese.

I ricercatori sono stati anche in grado di misurare la birifrangenza in modo più accurato mediante miglioramenti nel metodo.

Il dottor Masaya Nogi, (2) autore senior della ricerca spiega: “Utilizzando campioni e tecniche di alta qualità, siamo stati in grado di determinare, in modo affidabile, la birifrangenza intrinseca della cellulosa per la quale erano stati precedentemente stimati valori molto diversi.”

L'applicazione principale, che i ricercatori immaginano, è quella di film di compensazione della luce per schermi a cristalli liquidi (LCD) poiché operano controllando la luminosità dei pixel con filtri che consentono il passaggio di un solo orientamento della luce. Potenzialmente, qualsiasi smartphone, computer o televisore dotato di schermo LCD potrebbe ottenere un contrasto migliorato, insieme a una riduzione dell'irregolarità del colore e della perdita di luce con l'aggiunta di pellicole in nanofibra di cellulosa.

Il dottor Kojiro Uetani, autore principale della ricerca, afferma: “Le nanofibre di cellulosa sono promettenti materiali di compensazione della luce per l'optoelettronica, come display flessibili e carta elettronica, perché hanno simultaneamente una buona trasparenza, flessibilità, stabilità dimensionale e conduttività termica.”

Riferimenti:

(1) Estimation of the Intrinsic Birefringence of Cellulose Using Bacterial Cellulose Nanofiber Films

(2) Masaya Nogi

Descrizione foto: Controllo del ritardo ottico da parte del film di cellulosa allineato. (Osaka University)

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Estimation of the Intrinsic Birefringence of Cellulose Using Bacterial Cellulose Nanofiber Films