Технология, использующая бактериальную целлюлозу, представляет собой эффективное решение для борьбы с проблемой пластиковых отходов, предлагая экологически чистые и прочные материалы, подходящие для разных отраслей промышленности.
Проблема загрязнения пластиком продолжает оставаться важной. Обычные синтетические пластики разлагаются на микрочастицы, высвобождая вредные химические вещества, такие как БФА, фталаты и канцерогены. Для создания устойчивой альтернативы ученые из Университетов Райса и Хьюстона предложили использовать бактериальную целлюлозу — доступный и чистый природный биопластик, согласно информации ScienceDaily.
«Мы создали ротационный биореактор, который контролирует движение бактерий, производящих целлюлозу, выравнивая их перемещение в процессе роста. Такое выравнивание значительно увеличивает механические свойства микробной целлюлозы», — отмечают авторы исследования. По словам специалистов, данный подход делает материал таким же прочным, как металл или стекло, при этом сохраняя эластичность, прозрачность и безопасность для природы.
Обычно нити бактериальной целлюлозы формируются случайным образом, что снижает их эффективность и устойчивость к нагрузкам. Однако предложенная система биореактора позволила добиться правильной ориентации целлюлозных волокон в процессе их формирования, увеличив предел прочности готового листа до впечатляющих 436 мегапаскалей.
Авторы стремились улучшить свойства полученного материала, добавив к смеси нанопластинки нитрида бора. Это повысило прочность нового композита до примерно 553 мегапаскалей. Созданный таким образом материал также продемонстрировал втрое большую теплопроводность по сравнению с обычными образцами.
Данная технология позволит производить особо устойчивые изделия, которые подойдут для множества практических применений. Эксперты подчеркивают удобство данного подхода: бактериям задается четкое направление движения, что влияет на качество продукции, обеспечивая однородность структуры и возможность изменять свойства материала в зависимости от конкретных требований производства. Кроме того, разработанная методика отличается простотой масштабирования и представляет интерес для широкого спектра отраслей, включая строительство, упаковку, текстиль, экологическую электронику и системы хранения энергии.
Фото: hi-tech.mail.ru