Une équipe de l'Institut de recherche scientifique et industrielle de l'Université d'Osaka a déterminé les paramètres optiques des molécules de cellulose avec une précision sans précédent. Ils ont découvert que la biréfringence intrinsèque de la cellulose, qui décrit comment un matériau réagit différemment à la lumière de diverses orientations, est assez puissant pour être utilisé dans les écrans optiques, comme les écrans flexibles ou le papier électronique.

La cellulose est un matériau ancien qui pourrait être sur le point de faire un grand retour. Il a été utilisé pendant des millénaires comme composant principal des livres papier, vêtements en coton, et nata de coco, un dessert tropical à base d'eau de coco. Alors que les livres faits d'arbres morts et de vieilles chemises simples peuvent sembler dépassés dans un monde de plus en plus rempli de tablettes et de smartphones, des chercheurs de l'Université d'Osaka ont montré que la cellulose pourrait avoir exactement ce qu'il faut pour rendre nos écrans électroniques modernes moins chers et fournir plus de netteté, images plus vivantes.

Cellulose, un polymère naturel, se compose de nombreuses longues chaînes moléculaires. En raison de sa rigidité et de sa résistance, la cellulose aide à maintenir l'intégrité structurelle des parois cellulaires des plantes. Il représente environ 99% des nanofibres qui composent la nata de coco, et aide à créer sa texture unique et savoureuse.

L'équipe de l'Université d'Osaka a obtenu de meilleurs résultats en utilisant des films de nanofibres de cellulose alignés de manière unidirectionnelle créés en étirant des hydrogels de nata de coco à différentes vitesses. Les nanofibres Nata de coco permettent aux chaînes cellulosiques d'être rectilignes au niveau moléculaire, et ceci est utile pour la détermination précise de la biréfringence intrinsèque, c'est-à-dire la biréfringence maximale des chaînes polymères complètement étendues. Les chercheurs ont également pu mesurer la biréfringence avec plus de précision grâce à des améliorations de la méthode. « En utilisant des échantillons et des méthodes de haute qualité, nous avons pu déterminer de manière fiable la biréfringence inhérente de la cellulose, pour lesquels des valeurs très différentes avaient été estimées précédemment, " dit l'auteur principal Masaya Nogi.

La principale application envisagée par les chercheurs est celle des films de compensation de lumière pour les écrans à cristaux liquides (LCD), car ils fonctionnent en contrôlant la luminosité des pixels avec des filtres qui ne laissent passer qu'une seule orientation de la lumière. Potentiellement, n'importe quel smartphone, ordinateur, ou un téléviseur doté d'un écran LCD pourrait voir un contraste amélioré, ainsi qu'une réduction des irrégularités de couleur et des fuites de lumière grâce à l'ajout de films de nanofibres de cellulose.

« Les nanofibres de cellulose sont des matériaux de compensation de lumière prometteurs pour l'optoélectronique, tels que les écrans flexibles et le papier électronique, puisqu'ils ont en même temps une bonne transparence, la flexibilité, stabilité dimensionnelle, et conductivité thermique, " dit l'auteur principal Kojiro Uetani. " Alors cherchez ce matériau ancien dans vos futurs appareils de haute technologie. "