การแปรรูปวัสดุชีวมวลจากเส้นใยธรรมชาติเพื่อการประยุกต์ใช้งานเป็นแผ่นซับสเตรทของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

Abstract

วัสดุเชิงประกอบของแบคทีเรียเซลลูโลส เตรียมได้จากแบคทีเรียเซลลูโลส และพอลิอะนีลีนโดยที่สารละลายพอลิอะนิลีนจะเข้าไปแทรกตามรูพรุนในโครงสร้างของแบคทีเรียเซลลูโลสที่มีขนาดระดับนาโน พอลิอะนิลีนเป็นที่นิยมและมีการนำมาประยุกต์ใช้งานอย่างแพร่หลาย เนื่องจากพอลิอะนิลีนจะแสดงสมบัติเป็นสารกึ่งตัวนำ จึงนำไปสู่อุตสาหกรรมการพัฒนาวัสดุเชิงประกอบสาหรับเซลล์แสงอาทิตย์ โดยตรวจสอบลักษณะโครงสร้างด้วยเทคนิค Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเกิดพันธะไฮโดรเจน (H-bond) ระหว่างแบคทีเรียเซลลูโลสกับพอลิอะนิลีน ตรวจสอบตำแหน่งพีคและระนาบผลึกด้วยวิธี X-Ray Diffraction (XRD) และตรวจสอบความขรุขระของพื้นผิววัสดุเชิงประกอบด้วยเทคนิค Atomic Force Microscope (AFM) นอกจากนี้ยังตรวจสอบสมบัติทางความร้อน และสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุเชิงประกอบ เพื่อแสดงลักษณะที่ดีในการนำไปประยุกต์ใช้งานเป็นซับสเตรทสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์

Bacterial cellulose and polyaniline was successfully designed as a composite material. Polyaniline was inserted into porous structure of bacterial cellulose network. The existence of polyaniline was presented as a polar cluster, owing to strong polarity when external electric field was applied. Structural characterization by means of FTIR illustrated that H-bond formation between bacterial cellulose and polyaniline was occurred. XRD presented that no phase of polyaniline was existed on the surface of composite. Composite also exhibited the uniformity surface with an average of roughness of 200 nm. It also presented the excellent characteristic of thermal stability. The preliminary experiment on frequency dependence on dielectric properties was evaluated. Composite was remarkably exhibited as a strong candidate material as a flexible substrate for Solar cell.