Projektbeschreibung
Chiralität eines kolloidalen Flüssigkristalls für nachhaltige Farbstoffe umkehren
Zellulose-Nanokristalle sind stäbchenförmige Nanopartikel, die aus natürlicher Zellulose gewonnen werden und eine cholesterische Flüssigkristallphase bilden können, wenn sie in Wasser suspendiert sind. Durch Trocknen dieser chiralen Mesophase kann die spiralförmige Anordnung der Zellulose-Nanokristalle im festen Zustand erhalten bleiben, was zu Filmen führt, die aufgrund der Lichtinterferenz innerhalb der periodischen Nanostruktur eine lebhafte Färbung aufweisen. Obwohl die Selbstanordnung der Zellulose-Nanokristalle ein vielversprechender Weg zur Herstellung nachhaltiger Farbstoffe ist, ist die cholesterische Phase ausnahmslos linksgängig und die Filme können daher nur bis zu 50 % des einfallenden Lichts reflektieren. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird über das Projekt CINCOS das Ziel verfolgt, erstmals eine rechtsgängige cholesterische Phase in Suspensionen von Zellulose-Nanokristallen zu erzeugen, die zu Filmen führt, die rechtszirkular polarisiertes Licht im sichtbaren Bereich reflektieren.
Ziel
"The chiral self-assembly of nanoscale building blocks offers a scalable route to functional materials, but understanding and controlling this process is a persistent challenge. A notable example is cellulose nanocrystals (CNCs), elongated nanoparticles extracted from natural cellulose that assemble into a cholesteric liquid crystal phase in aqueous suspension. This helicoidal self-organisation can be preserved into the solid state to create structurally coloured films, offering a sustainable way to produce next-generation pigments and colourants. However, the CNC cholesteric phase is always found to be left-handed due to the presence of ""bundles"", a sub-population of CNCs that act as colloidal chiral dopants and induce left-handed ordering. Inspired by the naturally-occuring CNC bundles, this project aims to produce cellulose polycrystals (CPCs), a new class of clustered nanoparticles produced by the aggregation of CNCs in the presence of a chiral ""glue"" provided by hemicelluloses. These CPCs will then be used as synthetic chiral dopants to induce a right-handed cholesteric phase in CNCs suspensions for the first time. This inversion of the handedness of CNC self-assembly will result in films that reflect RCP light in the visible range, enabling the creation of structurally-coloured materials with near-ideal optical performance. These findings will deepen our understanding of chiral colloidal self-assembly and open up new avenues of enquiry for research on bio-sourced nanomaterials."
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Koordinator
80539 Munchen
Deutschland