衍射光栅由海鲜浪费为便携式光谱仪开门

科学家开发出了一种过程将蟹壳转化为生物塑料,可用于生产光学元件称为衍射光栅。由此产生的轻量级的,便宜的光栅可生物降解,可能会使便携式光谱仪也是一次性的。

“菲律宾是美味的海鲜而闻名,但这个行业也大量固体废物的来源,如废弃的蟹壳,”研究小组领导人拉斐尔·a·格雷罗州说,在菲律宾马尼拉雅典耀大学。“我们想要找到另一种用于蟹壳浪费,并决定找出如果从蟹壳壳聚糖可以作为生物可降解代替硅,我们先前使用衍射光栅在我们的实验室。”

视出版集团应用光学》杂志上,研究人员表明,chitosan-based生物塑料可以用来制作衍射光栅,工作就像商用的。

“光栅使壳聚糖的生物降解和环保的同时也很便宜,因为蟹壳通常被认为是浪费,“格雷罗州说。”显示有用的光学组件可以由材料通常被认为是浪费,我们希望帮助改善可持续性在光学制造和减少海鲜废物需要处理。”

将蟹壳转化为光学

研究人员决定探索壳聚糖由于其有前途的光学特性。净化的形式作为一个解决方案,壳聚糖是透明的,可以塑造就像硅胶虽然有较高的折射率,这对于某些应用来说是很重要的。

从蟹壳中提取壳聚糖,研究人员洗收集贝壳,从当地加工厂和干在烤箱。外壳被压碎成粉末,使用化学过程变成了壳聚糖溶液。

研究人员制作光栅的壳聚糖溶液用软光刻技术,使用硅胶模具复制的复制过程对象的纳米尺度的表面特征。这涉及到准备一个硅胶的商用衍射光栅,然后将壳聚糖溶液。解决方案硬化时,它创建了一个商业光栅的复制品。

“不像减去方法如激光蚀刻,我们软光刻技术不会创建壳聚糖浪费,“格雷罗州说。“我们也可以修改壳聚糖的物理性质来更好地适应一个特定的需要通过改变所使用的化学步骤。”

衍射光栅与成千上万的微观表面凹槽,可以把白光分解成它的组成的颜色。当白光被用来照亮壳聚糖光栅,研究人员可以清楚地看到预期的彩虹图案。他们还使用了原子力显微镜证实,壳聚糖的凹槽之间的间距光栅对应的原始商业光栅。最后,测试的壳聚糖与激光束产生正确的衍射光栅衍射模式。

一次性光谱仪

“衍射光栅光谱仪的主要成分,仪器用于各种工业和科学应用,分析光与样品相互作用的方式来确定它的化学成分,“格雷罗州说。“传统光栅通常由沉重的材料,如玻璃,但光栅制成的壳聚糖可以用来制造更轻、更便宜的光谱仪。”

研究人员尚未测试的耐用性壳聚糖光栅但说他们将适合一次性光谱仪用于实地考察。这种仪器可以用来分析水污染在流或食物或药物产品在工厂地板上,例如。由于生物可降解材料,设备由壳聚糖会对环境影响最小。他们也正在努力改善壳聚糖的功率效率光栅,使它们适合实际应用。

“社区从事bet188真人蟹行业,尤其是在菲律宾,我们的发现他们的海鲜产品增加价值,因为即使浪费组件可用于光学制造、“格雷罗州说。与合适的企业和地方政府之间的合作,从蟹壳中提取壳聚糖可能导致增加的收入和更好的捕蟹渔民和他们的家庭的生活质量。”

参考:Gumayan如Dimzon IKD,格雷罗州RA。从蟹壳壳聚糖浪费软光刻的促生长的衍射光栅。:选择,AO。2023,62 (10):2487 - 2492。doi:10.1364 / AO.483336

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