В контексте глобального поиска экологически чистых альтернативных материалов кафедра химии, материалов и химической инженерии Миланского технического университета (Италия) «Джулио Натта» в сотрудничестве с Университетом Аалто (Финляндия), Техническим исследовательским центром VTT (Финляндия) и Институтом CNR SCITEC успешно разработали устойчивую гидрофобную бумагу, сочетающую в себе высокую прочность и водоотталкивающие свойства. В качестве базового материала в этом материале используется целлюлозное нановолокно CNF, а также инновационно добавлены короткоцепочечные белки (т. е. пептидные последовательности). Этот новаторский результат исследования не только обеспечивает биоразлагаемую альтернативу традиционным материалам на основе нефти, но и демонстрирует потенциальные возможности применения в упаковке и биомедицинских устройствах.
Оглавление
Инновационный метод: целлюлозные нановолокна в сочетании с пептидами
Целлюлозные нановолокна (CNF) — это натуральные волокна, полученные из целлюлозы, возобновляемого и биоразлагаемого ресурса, которые привлекают большое внимание своей прочностью и универсальностью. В этом исследовании в качестве базового материала использовался CNF и инновационно включены короткоцепочечные белки (т. е. пептидные последовательности) без необходимости химической модификации.
Используя этот супрамолекулярный подход, исследователи из SupraBioNanoLab Миланского политехнического университета добились значительного улучшения свойств материалов. Исследования показали, что добавление даже очень небольших количеств пептидов (менее 0,1%) может значительно повысить механическую прочность и коррозионную стойкость материала. Элиза Марелли, член исследовательской группы, отметила, что эти пептидные последовательности могут сочетаться с нановолокнами для улучшения структурных свойств материалов, делая их более устойчивыми к коррозии и обеспечивая прорыв в области экологически чистых материалов.
Введение атомов фтора и улучшение производительности
Для дальнейшего повышения гидрофобности материала исследователи ввели в пептидную последовательность атомы фтора. Это усовершенствование формирует структурированную гидрофобную пленку, которая делает материал более водостойким, сохраняя при этом его биосовместимость и устойчивые свойства.
Пьеранджело Метранголо, еще один член исследовательской группы, подчеркнул, что этот прогресс открывает новые возможности для разработки биоматериалов с характеристиками, сопоставимыми с материалами на основе нефти, что позволяет достичь двойной цели: высокой эффективности и низкого воздействия на окружающую среду.
Экологичная упаковка и биомедицинские приложения
Этот новый биоматериал не только конкурирует по эксплуатационным характеристикам с материалами, полученными из нефти, но и имеет значительные экологические преимущества. Превосходная водостойкость делает его идеальным для экологически чистой упаковки, особенно для упаковки пищевых продуктов, которую необходимо защищать от влаги. Его биосовместимость открывает широкие перспективы применения при разработке биомедицинских устройств, таких как имплантаты и системы доставки лекарств.
Влияние на будущее
Это исследование под названием «Самосборка наноцеллюлозы и коротких пептидов может улучшить механическую прочность и барьерные свойства» было опубликовано в журнале Journal of Materials Chemistry B, в полной мере продемонстрировав его дальновидность в области материаловедения и устойчивого развития. Поскольку спрос на экологически чистые альтернативы на рынке растет, ожидается, что этот тип устойчивой гидрофобной бумаги найдет широкое применение в различных областях и станет важной вехой в будущих технологиях экологически чистых материалов.
Литературы
- “Nanocellulose-short peptide self-assembly for improved mechanical strength and barrier performance” by Alessandro Marchetti, Elisa Marelli, Greta Bergamaschi, Panu Lahtinen, Arja Paananen, Markus Linder, Claudia Pigliacelli and Pierangelo Metrangolo, 19 August 2024, Journal of Materials Chemistry B.
- This Water-Resistant Paper Could Revolutionize Packaging and Replace Plastic
- Нановолокна в сочетании с пептидами усиливают водонепроницаемость гидрофобной бумаги.
(Источник первой картинки: создано с помощью ИИ)
Что касается измельчения, мы предлагаем индивидуальные настройки и можем регулировать соотношение в соответствии с требованиями обработки для достижения максимальной эффективности.
Добро пожаловать, свяжитесь с нами, у нас есть кто-то, кто ответит на ваши вопросы.
Если вам нужна индивидуальная расценка, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Часы работы службы поддержки клиентов: с понедельника по пятницу с 09:00 до 18:00.
Тел: 07 223 1058
Если у вас есть какие-либо вопросы или вопросы, на которые вы не смогли ответить по телефону, пожалуйста, отправьте мне личное сообщение на Facebook~~
Фейсбук Хоневэй: https://www.facebook.com/honwaygroup
Вас также может заинтересовать…
[wpb-random-posts]
