Abstract Fossil-based resources are finite; thus, materials derivable from these resources are nonsustainable. As no methods for renewing the depleting fossil reserves have been discovered, humanity must seek renewable, sustainable, and efficient alternatives to satisfy its material needs and preserve civilization. Solar energy remains the “capital income” of the global community and is pivotal to meeting the current needs of humankind by using biorenewable resources. Hence, the scientific community should ultimately shift its focus away from the well-established field of fossil-based chemistry to the less examined area of biorenewable chemistry. Although nature-based materials offer enormous opportunities as eco-friendly and renewable resources toward materials sustainability, their application ranges are beset with limitations compared to conventional materials – hence, enhancing their properties for advanced applications toward sustainable development represents a very challenging task. This review discusses the existing techniques for various synergizing approaches developed in the fields of biology, chemistry, materials science, and nanotechnology to overcome the limitations of biorenewable nanocomposites, expand their application range into previously restricted areas, and establish biorenewables as viable alternatives to conventional materials fabricated from fossil-based resources. In addition, we briefly outline various preparation methods for biobased nanocomposites as their limitations and directions for future studies.

中文翻译：

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用于高级应用的生物可再生纳米复合材料的最新发展和未来前景

摘要 基于化石的资源是有限的；因此，源自这些资源的材料是不可持续的。由于尚未发现更新消耗的化石储备的方法，人类必须寻求可再生、可持续和高效的替代方案，以满足其物质需求并保护文明。太阳能仍然是全球社会的“资本收入”，对于利用生物可再生资源满足人类当前的需求至关重要。因此，科学界最终应该将注意力从成熟的化石化学领域转移到研究较少的生物可再生化学领域。尽管基于自然的材料作为环保和可再生资源为材料的可持续性提供了巨大的机会，与传统材料相比，它们的应用范围受到限制——因此，提高它们的性能以实现可持续发展的高级应用是一项非常具有挑战性的任务。本综述讨论了在生物学、化学、材料科学和纳米技术领域开发的各种协同方法的现有技术，以克服生物可再生纳米复合材料的局限性，将其应用范围扩展到以前受限的领域，并建立生物可再生材料作为传统材料的可行替代品由化石资源制成。此外，我们简要概述了生物基纳米复合材料的各种制备方法，作为它们的局限性和未来研究的方向。增强它们的性能以实现可持续发展的高级应用是一项非常具有挑战性的任务。本综述讨论了在生物学、化学、材料科学和纳米技术领域开发的各种协同方法的现有技术，以克服生物可再生纳米复合材料的局限性，将其应用范围扩展到以前受限的领域，并将生物可再生材料确立为传统​​材料的可行替代品由化石资源制成。此外，我们简要概述了生物基纳米复合材料的各种制备方法，作为它们的局限性和未来研究的方向。增强它们的性能以实现可持续发展的高级应用是一项非常具有挑战性的任务。本综述讨论了在生物学、化学、材料科学和纳米技术领域开发的各种协同方法的现有技术，以克服生物可再生纳米复合材料的局限性，将其应用范围扩展到以前受限的领域，并建立生物可再生材料作为传统材料的可行替代品由化石资源制成。此外，我们简要概述了生物基纳米复合材料的各种制备方法，作为它们的局限性和未来研究的方向。化学、材料科学和纳米技术，以克服生物可再生纳米复合材料的局限性，将其应用范围扩展到以前受限的领域，并建立生物可再生能源作为由化石资源制造的传统材料的可行替代品。此外，我们简要概述了生物基纳米复合材料的各种制备方法，作为它们的局限性和未来研究的方向。化学、材料科学和纳米技术，以克服生物可再生纳米复合材料的局限性，将其应用范围扩大到以前受限制的领域，并建立生物可再生能源作为由化石资源制造的传统材料的可行替代品。此外，我们简要概述了生物基纳米复合材料的各种制备方法，作为它们的局限性和未来研究的方向。