Un team dell'Istituto di ricerca scientifica e industriale dell'Università di Osaka ha determinato i parametri ottici delle molecole di cellulosa con una precisione senza precedenti. Hanno scoperto che la birifrangenza intrinseca della cellulosa, che descrive come un materiale reagisce in modo diverso alla luce di vari orientamenti, è abbastanza potente da essere utilizzato in display ottici, come schermi flessibili o carta elettronica.

La cellulosa è un materiale antico che potrebbe essere pronto per un grande ritorno. È stato utilizzato per millenni come componente principale dei libri di carta, abbigliamento in cotone, e nata de coco, un dessert tropicale a base di acqua di cocco. Mentre libri fatti di alberi morti e semplici vecchie camicie potrebbero sembrare superati in un mondo sempre più pieno di tablet e smartphone, i ricercatori dell'Università di Osaka hanno dimostrato che la cellulosa potrebbe avere proprio quello che serve per rendere i nostri moderni schermi elettronici più economici e fornire più nitidezza, immagini più vivaci.

Cellulosa, un polimero naturale, consiste di molte lunghe catene molecolari. Per la sua rigidità e robustezza, la cellulosa aiuta a mantenere l'integrità strutturale delle pareti cellulari nelle piante. Costituisce circa il 99% delle nanofibre che compongono nata de coco, e aiuta a creare la sua consistenza unica e gustosa.

Il team dell'Università di Osaka ha ottenuto risultati migliori utilizzando pellicole di nanofibre di cellulosa allineate unidirezionalmente create allungando gli idrogel di nata de coco a varie velocità. Le nanofibre Nata de coco consentono alle catene di cellulosa di essere diritte a livello molecolare, e questo è utile per la precisa determinazione della birifrangenza intrinseca, cioè, la massima birifrangenza delle catene polimeriche completamente estese. I ricercatori sono stati anche in grado di misurare la birifrangenza in modo più accurato attraverso miglioramenti del metodo. "Utilizzando campioni e metodi di alta qualità, siamo stati in grado di determinare in modo affidabile la birifrangenza intrinseca della cellulosa, per i quali in precedenza erano stati stimati valori molto diversi, ", afferma l'autore senior Masaya Nogi.

L'applicazione principale che i ricercatori prevedono è come pellicole di compensazione della luce per display 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 un televisore con schermo LCD potrebbe vedere un contrasto migliore, insieme a una ridotta irregolarità del colore e perdita di luce con l'aggiunta di film in nanofibra di cellulosa.

"Le nanofibre di cellulosa sono promettenti materiali di compensazione della luce per l'optoelettronica, come display flessibili e carta elettronica, poiché hanno contemporaneamente una buona trasparenza, flessibilità, stabilità dimensionale, e conducibilità termica, ", afferma l'autore principale Kojiro Uetani. "Quindi cerca questo materiale antico nei tuoi futuri dispositivi ad alta tecnologia".