Biofizika

Zajednički seminar Instituta za fiziku, Instituta Ruđer Bošković i Hrvatskog biofizičkog društva: dr. sc. Bruno Frka-Petešić

14. rujna 2026.

Seminar na Institutu za fiziku (zajednički seminar IFS/IoPZg-a, IRB-a i HBD-a), petak, 18. rujna 2026. u 11:00, predavaonica 1. krila i Zoom

Samoorganizacija celuloznih nanokristala u nanostrukturirane fotoničke materijale

dr. sc. Bruno Frka-Petešić

Yusuf Hamied Department of Chemistry, University of Cambridge, Cambridge, UK
International Institute for Sustainability with Knotted Chiral Meta Matter (WPI-SKCM2), Hiroshima University, Hiroshima 739-8526, Japan

Valorizacija biomase u materijale visoke vrijednosti zahtijeva napore koji obuhvaćaju sve od razumijevanja strukturnih svojstava sirovine do kontrole fizikalnih i kemijskih koraka obrade te načela samoorganizacije u konačne funkcionalne arhitekture. Celuloza, kao najzastupljeniji biopolimer na Zemlji, može se izolirati iz različitih izvora te pokazuje izvornu hijerarhijsku strukturu koju je nemoguće umjetno replicirati. Pod odgovarajućim uvjetima, njezina obrada omogućuje izdvajanje njezinih kristalnih spojeva nazvanih celulozni nanokristali (CNC). Ti anizotropni i kiralni koloidni nanoštapići predstavljaju obećavajući gradivni blok za razvoj obnovljivih i višenamjenskih nanomaterijala. Izuzetno je to što suspenzije CNC-a mogu spontano formirati koloidni tekući kristal iznad praga zapreminskog udjela, pokazujući kolesterični poredak, dok daljnjim isparavanjem otapala mogu proizvesti nanostrukturirane filmove koji pokazuju snažnu spektralnu refleksiju u vidljivom rasponu, što rezultira živopisnom strukturnom bojom.[1]

U ovom predavanju cilj mi je pružiti uvod u ekstrakciju i svojstva celuloznih nanokristala, kao i njihov značaj za samoorganizirajuće optičke materijale. Osvrnut ću se na nedavni napredak u razumijevanju veze između njihove morfologije i ponašanja tekućih kristala,[2] kako upravljati njihovim slaganjem radi manipulacije optičkim svojstvima[3] te kako razviti skalabilne strategije za optičke materijale.[4-5] Ako vrijeme dopusti, reći ću nekoliko riječi i o drugim sustavima od interesa, kao što su polimerni tekući kristali, usmjeravanje pod vanjskim poljima, učinci zatočenja (konfinamenta) i nestabilnosti izvijanja.

.

Slika 1. Primjeri obojenih filmova na bazi CNC-a (a, b) i njihov razvoj u celulozne šljokice (glitter) (c, d).

.

Literatura [1] BFP, T. G. Parton, C. Honorato-Rios, A. Narkevicius, K. Ballu, Q. Shen, Z. Lu, Y. Ogawa, J. Haataja, B. Droguet, R. M. Parker, S. Vignolini, Chem. Rev., 123, 12595 (2023)

[2] T. G. Parton, R. M. Parker, G. T. van de Kerkhof, A. Narkevicius, J. S. Haataja, BFP, S. Vignolini, Nat. Commun., 13:2657, (2022)

[3] BFP, G. Kamita, G. Guidetti, S. Vignolini, Phys. Rev. Mater., 3, 045601 (2019)

[4] R. M. Parker, T. H. Zhao, BFP, S. Vignolini, Nat. Commun., 13:3378, (2022)

[5] B. E. Droguet, H.-L. Liang, BFP, R. M. Parker, M. F. L. De Volder, J. J. Baumberg, S. Vignolini, Nat. Mater., 21, 352, (2022)

Pristupite Zoom sastanku:

https://us06web.zoom.us/j/5081440931

ID sastanka: 508 144 0931

Domaćini seminara: Juraj Krsnik i Borna Radatović

sve aktivnosti