Jaunais materiāls ir izveidots uz baktēriju celulozes bāzes. Tā izveidotājs apgalvo, ka to var izmantot iepakojumā, tekstilpreču ražošanā un elektroniskajās detaļās kopumā.
Saturs
Hjūstonas Universitātes pētnieki ir izstrādājuši inovatīvu materiālu, kas var aizstāt tradicionālo plastmasu daudzās rūpniecības nozarēs. Šis materiāls, kas izgatavots uz baktēriju celulozes bāzes, ir bioloģiski noārdāms, izturīgs un universāls, un ir tehnoloģisks risinājums globālajai krīzei, ko izraisījusi naftas atkritumu uzkrāšanās.
Projektu vada profesors Maksuds Rahmans, mašīnbūves un kosmosa tehnoloģiju eksperts, kurš uzsver, ka jauno materiālu var izmantot iepakojumā, medicīnas ierīcēs, tekstilizstrādājumos un elektroniskās detaļās. Iegūtie plēves materiāliem ir uzlabotas izturības, elastības un optiskās caurspīdības īpašības.
Bioloģiskā ražošana un baktēriju mērķtiecīga uzvedība
Ražošanas process balstās uz vienpakāpes biosintēzes tehnoloģiju, kurā izmanto rotējošu ierīci, lai radītu kontrolētu kustību baktērijām, kas atbildīgas par celulozes ražošanu. Šī dinamika liek mikroorganismiem ģenerēt izlīdzinātas jaunās šķiedras, kas ievērojami uzlabo iegūtā materiāla struktūru.
“Mēs kontrolējam baktēriju uzvedību, lai organizēti ražotu celulozi,” paskaidroja Rahmans. Šī stratēģija ļauj apvienot materiāla funkcionālās un strukturālās īpašības vienā procesā, kas ir nozīmīga inovācija biotehnoloģijas un materiālzinātnes saskares jomā.
Nanolapu uzlabojumi to iespēju paplašināšanai
Pētījumu laikā pētnieki pievienoja bora nitrīda nanolapas barības šķīdumam baktērijām. Rezultātā tika iegūts hibrīda kompozīts, kura izturība pret plīsumu palielinājās līdz 553 MPa, bet siltuma izkliedēšanas spēja palielinājās trīs reizes salīdzinājumā ar standarta paraugiem. Šis atklājums paver iespējas potenciālai izmantošanai saldēšanas tehnikā, enerģijas uzglabāšanas sistēmās un videi draudzīgā elektronikā.
Pētījums, kas publicēts žurnālā Nature Communications, arī apstiprina, ka process ir mērogojams, kas atvieglos tā plaša mēroga izmantošanu bez nepieciešamības būtiski mainīt esošās ražošanas sistēmas.
“Mēs uzskatām, ka šīs plēves ir plaši izmantojams risinājums, lai aizstātu vides piesārņojošāku plastmasu,” sacīja Rahmans, kurš ir pārliecināts, ka šis izgudrojums paver reālu ceļu uz ietekmes uz vidi samazināšanu dažādās nozarēs.
