科学家文献调研：强调基于纤维素纳米晶体杂化材料潜力
为推动循环经济的发展，巴斯克大学的研究人员研究可再生材料替代目前来自石油应用或用来替代锂或钴等稀缺元素。该研究综述的重点是纤维素纳米晶体。
作为该领域的专家，Lizundia与来自意大利和加拿大的另外三名研究人员一起回顾了纤维素纳米晶体领域最近主要进展。纤维素纳米晶体已经被广泛应用于机械增强聚合物，但几乎没有任何研究工作可以分类和解释使用纤维素纳米晶体生产的杂化材料应用。
纤维素晶体可以从任何含有纤维素的物体中提取出来，这些晶体就像基质一样，通过与其他成分（如金属氧化物纳米颗粒、碳纳米颗粒或其他天然来源的成分）混合，产生多功能材料。所创造的材料具有许多有趣的特性：具有可再生和可生物降解的特性，可以简单经济高效的获得，具有很大的柔韧性，密度低、孔隙率高，并且具有出色的机械、热学和理化性能等。在分析中，他们对混合材料的三个方面进行了深入的探讨：混合材料的制造工艺、生产混合材料的类型以及混合材料用途。
在工程和医学领域的一系列应用
Lizundia和其他研究人员回顾了用于形成具有各种形态和形状的混合材料的制造方法。“最广泛使用的方法是最简单的方法。” 将纤维素纳米晶体和要形成混合材料的其他元素混合在溶液中；将这种溶液倾倒在表面上让水蒸发。 通过这种技术，纤维素纳米晶体产生了螺旋形结构，即手性网状结构。这些结构的特殊之处在于，它们为材料提供了结构色彩。纳米晶体组织成层，根据层之间的距离，杂化材料将反射一种或另一种波长的光。
除了上述制造方法外，研究综述还考虑了过滤，3D打印，逐层组装和溶胶-凝胶工艺。在所有情况下，都描述了该方法的发展程度，并引用了该方法产生材料的特征。然后专门讨论了在各种研究中形成的纳米杂交体的特征。随后根据添加到纳米晶体中的元素进行分类：金属，金属氧化物，碳纳米纤维和纳米颗粒，石墨烯层，发光纳米颗粒等。最后，对混合材料应用进行了研究，主要侧重于工程和医学领域。在工程应用中，通过纤维素纳米晶体开发的传感器、催化转化器、废水处理材料和能源应用脱颖而出。在面向医疗应用领域中，他们引用了材料在组织工程、药物输送、抗菌溶液或伤口敷料等方面的贡献。
在提到的每一个部分，他们都回顾了在不同研究领域所取得的成就，但作为该领域的专家，他们也对材料的潜力和尚待开发的领域做出了自己的评估。Lizundia得出以下结论：这项工作有助于将分布在不同地区的所有研究汇总到一起，并且我们提供了混合材料发展水平的完整图谱。并鼓励该领域研究填补已经发现研究空白，例如医学应用中纳米毒性研究或确定这些材料对环境的影响。
