Αειφόρο υλικό μεταξιού για βιοϊατρικές, οπτικές, εφαρμογές προμήθειας τροφίμων


Υλικό βιώσιμο μετάξι για βιοϊατρικές, οπτικές, εφαρμογές προμήθειας τροφίμων

Το μετάξι χρησιμοποιείται σε νανομοτίβα, ηλεκτρονικές συσκευές, βιωσιμότητα τροφίμων, φορετούς αισθητήρες, ανίχνευση βακτηριακής μόλυνσης και παραγωγή προσθέτων. Πίστωση: Giulia Guidetti et al.

Ενώ το μετάξι είναι περισσότερο γνωστό ως συστατικό στα ρούχα και τα υφάσματα, το υλικό έχει άφθονες χρήσεις, που καλύπτουν τη βιοϊατρική έως την περιβαλλοντική επιστήμη. Σε Κριτικές Εφαρμοσμένης Φυσικής, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Tufts συζητούν τις ιδιότητες του μεταξιού και πρόσφατες και μελλοντικές εφαρμογές του υλικού.


Το μετάξι είναι ένα σημαντικό βιοϋλικό, επειδή δεν δημιουργεί ανοσοαπόκριση στον άνθρωπο και προάγει την ανάπτυξη των κυττάρων. Έχει χρησιμοποιηθεί στη διανομή φαρμάκων και επειδή το υλικό είναι εύκαμπτο και έχει ευνοϊκές τεχνολογικές ιδιότητες, είναι ιδανικό για φορητούς και εμφυτεύσιμους αισθητήρες παρακολούθησης της υγείας.

Ως οπτικά διαφανές και εύκολα χειριζόμενο υλικό σε νανο και μικροκλίμακα, είναι επίσης χρήσιμο στην οπτική και την ηλεκτρονική. Χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη διαθλαστικής οπτικής, , και κυματοδηγούς, μεταξύ άλλων συσκευών.

Πιο πρόσφατα, το μετάξι έχει έρθει στο προσκήνιο της έρευνας για την αειφορία. Το υλικό είναι φτιαγμένο στη φύση και μπορεί να υποβληθεί σε επανεπεξεργασία από ανακυκλωμένα ή πεταμένα ρούχα και άλλα υφάσματα. Η χρήση μεταξωτών επικαλύψεων μπορεί επίσης να μειώσει , που αποτελεί σημαντικό συστατικό του παγκόσμιου αποτυπώματος άνθρακα.

«Συνεχίζουμε να βελτιώνουμε την ολοκλήρωση μεταξύ διαφορετικών κλάδων», δήλωσε η συγγραφέας Giulia Guidetti. «Για παράδειγμα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το μετάξι ως βιοϊατρική συσκευή για αλλά και να περιλαμβάνει μια οπτική απόκριση στην ίδια συσκευή. Αυτή η ίδια διαδικασία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί κάποια μέρα στην αλυσίδα εφοδιασμού τροφίμων. Φανταστείτε να έχετε μια επίστρωση που διατηρεί το φαγητό αλλά σας λέει επίσης πότε είναι χαλασμένο».

Το μετάξι είναι ευέλικτο και συχνά ανώτερο από περισσότερα , επειδή μπορεί εύκολα να τροποποιηθεί χημικά και να συντονιστεί για ορισμένες ιδιότητες ή να συναρμολογηθεί σε μια συγκεκριμένη μορφή ανάλογα με την τελική χρήση του. Ωστόσο, ο έλεγχος και η βελτιστοποίηση αυτών των πτυχών εξαρτάται από την κατανόηση της προέλευσης του υλικού.

Η συναρμολόγηση μεταξιού από κάτω προς τα πάνω από μεταξοσκώληκες έχει μελετηθεί εδώ και πολύ καιρό, αλλά εξακολουθεί να λείπει πλήρης εικόνα της κατασκευής του. Η ομάδα τόνισε τη σημασία της κατανόησης αυτών των διαδικασιών, επειδή θα μπορούσε να τους επιτρέψει να κατασκευάσουν το υλικό πιο αποτελεσματικά και με περισσότερο έλεγχο της τελικής λειτουργίας.

«Μια μεγάλη πρόκληση είναι ότι η φύση είναι πολύ καλή στο να κάνει πράγματα, όπως η κατασκευή μεταξιού, αλλά καλύπτει έναν τεράστιο χώρο παραμέτρων διαστάσεων», δήλωσε ο συγγραφέας Fiorenzo Omenetto. «Για την τεχνολογία, θέλουμε να φτιάξουμε κάτι με επαναληψιμότητα, κάτι που απαιτεί τη δυνατότητα ελέγχου μιας διαδικασίας που έχει εγγενή μεταβλητότητα και έχει τελειοποιηθεί εδώ και χιλιάδες χρόνια».

Οι επιστήμονες ελπίζουν να δουν περισσότερα υλικά και συσκευές να χρησιμοποιούν το μετάξι στο μέλλον, πιθανώς ως αναπόσπαστο συστατικό σε αισθητήρες για τη λήψη έκτακτων δεδομένων για τον άνθρωπο και το περιβάλλον.


Ισχυρότερο από το μετάξι της αράχνης: Το μετάξι από σκώληκα επιτρέπει τις ισχυρές αγώγιμες ίνες


Περισσότερες πληροφορίες:
“Υλικά μεταξιού στη σύγκλιση της επιστήμης, της βιωσιμότητας, της υγειονομικής περίθαλψης και της τεχνολογίας” Κριτικές Εφαρμοσμένης Φυσικής (2022). aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0060344

Παραπομπή: Αειφόρο υλικό μεταξιού για βιοϊατρικές, οπτικές εφαρμογές εφοδιασμού τροφίμων (2022, 4 Ιανουαρίου) ανακτήθηκε στις 4 Ιανουαρίου 2022 από https://phys.org/news/2022-01-sustainable-silk-material-biomedical-optical.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.



Source link

By koutsobolis

koutsobolis.com

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *