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Enregistrement W4400413689 · doi:10.1021/accountsmr.4c00013

Unique Optical Properties of Cellulosic Materials

2024· article· en· W4400413689 sur OpenAlexfundno aff
Jade Poisson, Kai Zhang

Notice bibliographique

RevueAccounts of Materials Research · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueAdvanced Cellulose Research Studies
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaAlexander von Humboldt-Stiftung
Mots-clésCellulosic ethanolMaterials sciencePolymer scienceCelluloseChemical engineeringEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Conspectus Our natural environment inspires much of our innovation in all fields of research and application. In particular, unique optical properties are observed in natural systems such as bioluminescence and structural colors generated by bioengineering specific nanostructures. Cellulose is one such naturally occurring material that has been particularly surprising and impactful. Cellulose is one of the most abundant biopolymers with incredible versatility and distinct optical properties. Cellulose nanomaterials can readily self-assemble into chiral nematic phases which induces birefringence resulting in unique optical properties as well as causing incident irradiation to be circularly polarized. These properties unlock possibilities for cellulose materials to be used in encryption and sensing applications to name a few. Thus, cellulose materials have been used extensively as chiral scaffolds in composites but not as luminophores themselves in circularly polarized luminescent (CPL) materials. Recent discovery of the intrinsic luminescence of cellulose has expanded the use of cellulose materials in optical applications. In addition to structural colors, the study of luminescent properties of cellulose is a perfect example of the scientific method. For many years it was presumed that such materials would only emit if they were contaminated with other luminophores. Researchers stress tested this hypothesis and found that not just cellulose but many everyday, biological and even very structurally simple molecules emit UV and visible light via a clustering triggered emission (CTE) mechanism. This phenomenon employs through-space conjugation of heteroatoms wherein the electron clouds of nearby electron moieties can overlap. CTE combines aspects of aggregation-induced emission (AIE) and crystallization-induced phosphorescence (CIP). There are several characteristic features observed in materials demonstrating CTE. These include concentration-dependent emission, excitation wavelength-dependent and multicolor emission, and room temperature phosphorescence. The optical properties of cellulose are found to be particularly sensitive to environmental stimuli such as pH, humidity, temperature, etc. thus making them ideal for luminescent sensing applications. Cellulose-derived materials have also been used in a broad spectrum of other applications including encryption, bioimaging, and analytical tools. However, there are several aspects of the field that have yet to be explored. Arguably, the most important of these is the lack of specificity in the CTE mechanism. It is currently unknown what the specific requirements for cluster sizes are and what the maximum spacer length is in order for the cellulose materials to still enable effective heteroatom electronic overlap. Additionally, the materials can often suffer from low quantum yields. This account includes a brief overview of some of the most impactful optical properties of cellulose materials, including birefringence, CPL and CTE, as well as their applications and perspectives on future research opportunities.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,006
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0060,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,002
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,092
Tête enseignante GPT0,379
Écart entre enseignants0,287 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations29
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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