Los científicos de la Universidad de Rice y la Universidad de Houston han desarrollado un enfoque moderno y expansivo para diseñar celulosa bacteriana, materiales multi -funcionales. El estudio, apareció en Comunicación de la naturaleza, Un bioquímico dinámico introduce técnicas que alinean las fibras de celulosa bacteriana en tiempo real, lo que resulta en fuertes láminas de biopolímero con propiedades mecánicas extraordinarias.
La contaminación plástica está intacta ya que los polímeros sintéticos tradicionales se reducen a microplásticos, lo que libera productos químicos dañinos como el basepinol A (BPA), los fetitos y el carcinjan. En busca de alternativas sostenibles, profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Universidad de Houston y sustancia en Rice.
“Nuestro punto de vista implica la fabricación de un bivater giratorio que dirige el movimiento de bacterias productoras de celulosa y alinea su movimiento durante el desarrollo”, dijo el primer autor de este estudio y un estudiante de doctorado en ciencias de materiales y ingeniería nano en arroz. “Esta alineación mejora significativamente las propiedades mecánicas de la celulosa microbiana, que produce un material fuerte como metales y gafas que aún son elásticos, plegados, transparentes y ecológicos”.
Las fibras de celulosa bacteriana generalmente se forman formalmente, que limitan su resistencia y funcionalidad mecánica. Utilizando la dinámica del fluido controlado dentro de su nuevo burócrata, los investigadores tuvieron éxito en la alineación de las fibras nano de celulosa, causando hojas con la fuerza del estrés que alcanzan 436 mega -pasta.
Además, una sustancia híbrida resultante de agregar nanois de nitruro de boro durante la síntesis es aún más potente (553 mega palpscles) y mejorar las propiedades térmicas, lo que demuestra tres veces la tasa de disipación de calor de tres veces a partir de los patrones de control.
“Este enfoque dinámico de bionthesis permite la creación de material fuerte con más funcionalidad”, dijo Saadi. “Este procedimiento permite la integración de varias adiciones nanoéticas directamente en la celulosa bacteriana, lo que permite personalizar las propiedades del material para aplicaciones específicas”.
En el Departamento de Rice de Biosis, el compañero post documental Shyam Bhakta jugó un papel importante en el avance de los aspectos biológicos del estudio. Otros colegas de arroz incluyeron a Pulkil Ajian, Benjamin M y Mary Green Wood Anderson Profesor de Ciencia de Materiales y Nano Engineering. Matthew Bennett, profesor de Biosis; Y Matu Passocoli, productos químicos y biometradores de ingeniería AJ Distovic Profesor.
Saadi explicó: “El proceso de síntesis es principalmente como un entrenamiento disciplinario de abrigo bacteriano”. “En lugar de mover bacterias, les indicamos que las muevan en una determinada dirección, estableciendo así su producción de celulosa con precisión. Nos permite alinear y alinear simultáneamente multilateralmente, con el movimiento de disciplina y la textura de las técnicas de biontesis”.
El proceso escalable y de un solo paso promete a muchas aplicaciones industriales, que incluyen materiales estructurales, soluciones de gestión térmica, envases, textiles, electrónica verde y sistemas de almacenamiento de energía.
Rehman agregó: “Este es un excelente ejemplo de investigación intercontinental en la intersección de materiales, biología y nano -ingeniería”. “Imaginamos que estas hojas de celulosa bacteriana fuertes y amigables con múltiples años son comunes en todas partes, para reemplazar el plástico en varias industrias y reducir el daño ambiental”.
La investigación fue respaldada por la National Science Foundation (2234567), la promesa estadounidense para bosques y comunidades (23-JV-1111111111129-042) y la Fundación Welch (C-1668). El contenido aquí es la responsabilidad de los autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales de las organizaciones y organizaciones de financiación.
