(PhysOrg.com) -- En utilisant des nanocristaux de cellulose, le composant principal des pâtes et papiers, des chercheurs en chimie de l'Université de la Colombie-Britannique ont créé des films de verre qui ont des applications pour la conservation de l'énergie dans la conception de bâtiments en raison de leur capacité à refléter des longueurs d'onde spécifiques de la lumière, comme les ultraviolets, visible ou infrarouge.

Ces films nanoporeux, décrit dans un article publié dans le numéro d'aujourd'hui de La nature , peut également être utilisé dans les filtres optiques, capteurs, ou pour la séparation de molécules dans l'industrie pharmaceutique.

« C'est la première fois que l'unique, la structure hélicoïdale de la cellulose a été répliquée dans un minéral, " dit Mark MacLachlan, professeur agrégé au département de chimie de l'UBC et co-auteur de l'article. « Les films ont de nombreuses applications et nous les avons créés à partir d'un nouveau produit passionnant dérivé de notre industrie de transformation du bois ici même en Colombie-Britannique.

Au niveau moléculaire, les films ont la structure hélicoïdale de la cellulose nanocristalline, un bloc de construction en pâte de bois, explique MacLachlan.

MacLachlan et le doctorant Kevin Shopsowitz, le boursier postdoctoral Hao Qi et Wadood Hamad de FPInnovations, trébuché sur cette découverte en essayant de créer un matériau de stockage d'hydrogène.

Les chercheurs de l'UBC ont mélangé la cellulose de la pâte de bois avec une silice, ou en verre, précurseur, puis a brûlé la cellulose. Les films de verre résultants sont composés de pores, ou des trous, disposés dans une structure hélicoïdale qui ressemble à un escalier en colimaçon. Chaque trou est inférieur à 1/10, 000ème du diamètre d'un cheveu humain.

"Quand Kevin m'a montré les films et qu'ils étaient rouges, bleu, jaune et vert, Je savais que nous avions pu maintenir la structure hélicoïdale trouvée dans la cellulose.

"L'organisation hélicoïdale que nous avons produite imite synthétiquement la structure des exosquelettes de certains coléoptères irisés, ", dit Shopsowitz.

Les pores de l'hélice donnent aux films une large gamme d'applications. Lorsque certains liquides sont ajoutés au film, le liquide est piégé dans les pores et modifie les propriétés optiques des films.

« En fonctionnalisant les pores pour les rendre plus sélectifs vis-à-vis de produits chimiques particuliers, nous pourrons peut-être développer de nouveaux capteurs très sensibles pour détecter des substances dans l'environnement, ", dit Shopsowitz.

Pour réduire l'énergie nécessaire au refroidissement des bâtiments, les fenêtres pourraient être traitées avec des films transparents qui réfléchissent la lumière infrarouge – la lumière qui chauffe un bâtiment. À l'heure actuelle, des particules métalliques sont souvent utilisées pour ce faire, mais elles teintent les vitres en brun.

Cette recherche a été réalisée en partenariat avec FPInnovations, une organisation dédiée au développement de nouveaux produits issus du secteur forestier, et avec le financement du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.