Nanokrystaly celulózy (CNC) představují slibný biomateriál, který se dnes čím dál častěji využívá v udržitelné elektronice, optice, výrobě bioplastů nebo energetice. Vzhledem k jejich zranitelnosti kapalinami se ale doposud neprosazují v biomedicíně, filtraci, monitorování životního prostředí nebo třeba v nositelných aplikacích.
Čching Kuang-jen z DICP (Dalian Institute of Chemical Physics) Čínské akademie věd vedl tým odborníků, který vyvinul náplast s chirálními fotonickými nanokrystaly celulózy, jež funguje jako stabilní a nerozpustný senzor vápenatých iontů (Ca2+) v potu, za účelem monitorování výživy a zdravotního stavu. Využili k tomu výrobní postup založený na nerozpustném CNC hydrogelu.
Díky tepelné dehydrataci vytvořili stabilní hydrogelovou síť z CNC kompozitního fotonického filmu. Zároveň ověřili, že tento hydrogel je možné přepínat tam a zpět mezi „suchým“ a „vlhkým“ stavem, což je pro aplikace takového hydrogelu výhodné. Zavedení funkcionalizovaných molekul pomocí adsorpce v kapalném prostředí vedlo ke vzniku hydrogelu s výtečnými mechanickými vlastnostmi, s mrazuvzdorností (−20 °C), schopností silné adheze, uspokojivou biokompatibilitou a vysokou citlivostí na vápenaté ionty.
Čching je přesvědčen o tom, že jejich výzkum umožní vývoj a využití celulózních senzorů, které budou monitorovat nejen vápenaté ionty, ale i další metabolity, jako je například glukóza, močovina nebo vitamíny. Zároveň mohou vzniknout digitálně ovládané hydrogelové systémy, které budou monitorovat životní prostředí, regulovat filtraci přes membrány nebo budou součástí nositelné elektroniky.