Научници од Универзитетот Рајс и Универзитетот Хјустон развија иновативен, скалабилен пристап за претворање на бактериската целулоза во високо цврсти, мултифункционални материјали. Студијата, објавена во списанието Nature Communications, претставува динамична техника на биосинтеза, која ги усогласува бактериските целулозни влакна во реално време, што резултира со робустни биополимерни листови со исклучителни механички својства.
Загадувањето со пластика продолжува бидејќи традиционалните синтетички полимери се разградуваат во микропластика, ослободувајќи штетни хемикалии како што се бисфенол А (BPA), фталати и канцерогени. Во потрага по одржливи алтернативи, истражувачки тим предводен од Мухамед Максуд Рахман, доцент по машинско и воздухопловно инженерство на Универзитетот Хјустон и вонреден професор по наука за материјали и наноинженерство на Универзитетот Рајс, ја искористи бактериската целулоза, еден од најзастапените и најчисти биополимери на Земјата, како биоразградлива алтернатива.
Бактериските целулозни влакна обично се формираат случајно, што ја ограничува нивната механичка сила и функционалност. Со искористување на контролирана динамика на флуиди во нивниот нов биореактор, истражувачите постигнаа in situ усогласување на целулозните нанофибрили, создавајќи листови со затегнувачка цврстина што достигнува до 436 мегапаскали.
Понатаму, вклучувањето на нанолистови од бор нитрид за време на синтезата резултирало со хибриден материјал со уште поголема цврстина, околу 553 мегапаскали, и подобрени термички својства, покажувајќи стапка на дисипација на топлина три пати побрзо од контролните примероци.
„Процесот на синтеза е како обука на дисциплинирана бактериска кохорта. Наместо бактериите да се движат случајно, ние им наредуваме да се движат во одредена насока, со што прецизно го координираме нивното производство на целулоза. Ова дисциплинирано движење и разноврсноста на техниката на биосинтеза ни овозможуваат истовремено да го конструираме и усогласувањето и мултифункционалноста.“ објасни Маст Саади, докторанд на Универзитетот Рајс.
Научниците велат дека оваа работа е одличен пример за интердисциплинарно истражување на пресекот на науката за материјали, биологијата и наноинженерството и веруваат дека овие силни, мултифункционални и еколошки бактериски целулозни листови ќе станат сеприсутни, заменувајќи ја пластиката во различни индустрии и помагајќи во ублажување на штетите врз животната средина.
(Vidi.hr)
(фото: YouTube)
