Завдяки своїй здатності запам'ятовувати форму та трансформуватися під впливом тепла, цей новий тип рідкокристалічного матеріалу відкриває низку майбутніх застосувань - Фото: Хорхе Відаль/Університет Райса
У дослідженні, опублікованому 22 липня в науковому журналі Nature Communications , описується новий процес біосинтезу, в якому бактеріям «вказують» виробляти целюлозні волокна, один з найчистіших біоматеріалів на планеті. Результатом є біоматеріал з міцністю на розрив до 553 мегапаскалів, що значно перевищує міцність звичайних полімерних матеріалів.
Нові матеріали з бактерій та синтетичної біології.
За словами дослідницької групи під керівництвом професора Мухаммада Максуда Рахмана (Університет Х'юстона), новий матеріал виготовлений з целюлози, що виробляється бактеріями, але відрізняється тим, що целюлозні волокна більше не формуються хаотично, а вирівнюються завдяки спеціальній біологічній системі обертання, яка називається «обертовий біореактор».
«Ми розробили обертову камеру для культивування, щоб спрямовувати рух бактерій під час виробництва ними целюлози», – сказав аспірант MASR Сааді. «Контроль напрямку росту значно збільшує міцність матеріалу, зберігаючи при цьому його м’якість, прозорість та гнучкість, подібно до біопластику».
Він не тільки довговічніший, але й успішно інтегрував наношари нітриду бору, що дозволяє матеріалу проводити тепло втричі швидше, ніж контрольний зразок, відкриваючи потенційні можливості його застосування в електроніці, термоупаковці та накопиченні енергії.
Багато корисних програм
На відміну від традиційних синтетичних пластмас, які спричиняють мікрозабруднення та виділяють токсичні речовини, такі як BPA та фталати, новий матеріал повністю біорозкладний та легко налаштовується для широкого спектру використання, такого як упаковка, текстиль, будівельні матеріали, зелена електроніка та акумулятори.
«Цей процес біосинтезу схожий на навчання дисциплінованої команди бактерій», – сказав Сааді, використовуючи аналогію. «Ми спрямовуємо їх у певному напрямку, а звідти створюємо продукт із бажаними властивостями».
Завдяки своїй здатності запам'ятовувати форму та трансформуватися під впливом тепла, цей новий тип рідкокристалічного матеріалу відкриває низку майбутніх застосувань. Одним із перспективних напрямків є м'яка робототехніка, гнучкі машини, які можуть повзати, ковзати та протискатися у вузьких просторах без потреби у складних механічних механізмах.
У медицині цей матеріал може бути використаний для створення стентів (судинних опор) або імплантованих пристроїв всередині тіла, які є гнучкими та змінюють форму залежно від температури або біологічних умов, допомагаючи мінімізувати інвазивність та підвищити ефективність лікування.
Крім того, вони є перспективними для застосування в гнучких електронних пристроях, інтелектуальних датчиках та саморозгортаючихся структурах у космосі.
Джерело: https://tuoitre.vn/tao-ra-vat-lieu-moi-ben-nhu-kim-loai-deo-nhu-nhua-2025072215151939.htm
Коментар (0)