Dengan keupayaannya untuk mengingati bentuk dan mengubah dirinya apabila dirangsang oleh haba, jenis bahan kristal cecair baharu ini membuka pelbagai aplikasi masa hadapan - Foto: Jorge Vidal/Rice University
Kajian yang diterbitkan dalam jurnal saintifik Nature Communications pada 22 Julai itu menerangkan proses biosintesis baharu di mana bakteria "diarahkan" untuk menghasilkan gentian selulosa, salah satu biobahan paling tulen di planet ini. Hasilnya ialah biobahan dengan kekuatan tegangan sehingga 553 megapascal, jauh melebihi bahan polimer konvensional.
Bahan baharu daripada bakteria dan biologi sintetik.
Menurut pasukan penyelidikan yang diketuai oleh Profesor Muhammad Maksud Rahman (Universiti Houston), bahan baharu ini diperbuat daripada selulosa yang dihasilkan oleh bakteria, tetapi berbeza kerana gentian selulosa tidak lagi terbentuk secara rawak tetapi diselaraskan hasil daripada sistem putaran biologi khas yang dipanggil "bioreaktor berputar".
"Kami membangunkan ruang kultur berputar untuk mengarahkan pergerakan bakteria semasa ia menghasilkan selulosa," kata pelajar siswazah MASR Saadi. "Mengawal arah pertumbuhan meningkatkan kekuatan bahan dengan ketara sambil mengekalkan kelembutan, ketelusan dan fleksibilitinya, sama seperti bioplastik."
Bukan sahaja ia lebih tahan lama, pasukan penyelidikan juga berjaya mengintegrasikan lapisan nano boron nitrida, yang membolehkan bahan tersebut mengalirkan haba tiga kali lebih pantas daripada sampel kawalan, membuka potensi aplikasi dalam elektronik, pembungkusan haba dan penyimpanan tenaga.
Banyak aplikasi berguna
Tidak seperti plastik sintetik tradisional, yang menyebabkan pencemaran mikro dan melepaskan bahan toksik seperti BPA dan ftalat, bahan baharu ini boleh terbiodegradasi sepenuhnya dan mudah disesuaikan untuk pelbagai kegunaan seperti pembungkusan, tekstil, bahan binaan, elektronik hijau dan bateri.
"Proses biosintesis ini seperti melatih pasukan bakteria yang berdisiplin," kata Saadi, menggunakan analogi. "Kami membimbing mereka ke arah tertentu, dan dari situ menghasilkan produk dengan sifat yang diingini."
Dengan keupayaannya untuk mengingati bentuk dan mengubah dirinya apabila dirangsang oleh haba, jenis bahan kristal cecair baharu ini membuka pelbagai aplikasi masa hadapan. Salah satu penggunaan yang menjanjikan ialah robotik lembut, mesin fleksibel yang boleh merangkak, meluncur dan memerah melalui ruang sempit tanpa memerlukan mekanisme mekanikal yang kompleks.
Dalam bidang perubatan, bahan ini boleh digunakan untuk membuat stent (sokongan vaskular) atau peranti implan di dalam badan yang fleksibel dan berubah bentuk mengikut suhu atau keadaan biologi, membantu meminimumkan pencerobohan dan meningkatkan keberkesanan rawatan.
Di samping itu, ia menjanjikan aplikasi dalam peranti elektronik fleksibel, sensor pintar dan struktur kendiri di angkasa lepas.
Sumber: https://tuoitre.vn/tao-ra-vat-lieu-moi-ben-nhu-kim-loai-deo-nhu-nhua-2025072215151939.htm
Komen (0)