Наноцеллюлоза — новый чудо материал

15 апреля 2013 в 07:13

Основа этого материала — водоросли

 

 

Американские ученые готовы объявить водоросли новым супер-материалом, из которого, точнее из созданной на основе водорослей наноцеллюлозы, можно будет сделать что угодно — от бронежилета до гибкого экрана телефона. При этом для производства самого уникального материала потребуются только время, солнце и вода, сообщает hitech.newsru.com.

В основу исследования ученые положила результаты наблюдения за семействами бактерий «чайного гриба», которые производят наноцеллюлозу в естественной среде обитания, пишет британская газета The Daily Mail.

Наноцеллюлозу можно делать из обычных водорослей, а перспективы ее использования огромны, считают ученые. Ведь она прочнее кевлара, который, в свою очередь, по прочности в 5 раз превосходит сталь, и при этом наноцеллюлоза может быть тоньше бумаги.

Возможно, скоро появятся фермы, производящие наноцеллюлозу в больших количествах и недорого. Она может стать сырьем для промышленного производства множества разных изделий, а водоросли, к тому же, поглощают углекислый газ, ведущий к глобальному потеплению.

Профессор биологии из Университета штата Техас в Остине Малькольм Браун (Malcom Brown) называет открытие своей группы «одним из важнейших в истории ботаники». Он считает, что «если мы сможем сделать заключительные шаги, мы получим одно из самых потенциально важных сельскохозяйственных преобразований, которые когда-либо были».

Для изготовления этого вещества в обычных условиях и в промышленных масштабах, говорят ученые, требуется огромное количество сахара, питательных веществ и бродильных чанов. Однако они придумали, как получить наноцеллюлозу небактериальным способом из простых зеленых водорослей, используя только солнечный свет и воду.

Команда, по сути, воссоздала на генном уровне работу завода по производству органических соединений, и с помощью этой технологии, уверяют ученые, можно производить наноцеллюлозу в промышленных масштабах.

Генетически измененные морские водоросли сами для себя вырабатывают продукты питания, взаимодействуя с солнечными лучами и водой, и плюс ко всему поглощают углекислый газ из атмосферы, естественным способом уменьшая количество парникового газа, сокращая его пагубное воздействие на окружающую среду.

В настоящее время группа работает над синтезом более устойчивой формы материала, и уже есть прогресс. Если все пойдет по плану, новый метод может сыграть решающую роль сразу в нескольких секторах экономики.

Отметим, в 2011 году шведская исследовательская компания Innventia уже открыла первый в мире экспериментальный завод по производству наноцеллюлозы из древесных волокон. Шведские ученые пошли по другому пути, обойдясь без генной модификации и занявшись снижением энергоемкости процесса.

Целлюлоза является наиболее распространенным органическим полимером на Земле. Этот материал состоит из молекул углерода, водорода и кислорода, связанных друг с другом в длинные цепи. В природе целлюлоза представлена в виде клетчатки — клеточных стенок деревьев и других высших растений. Организм человека не в состоянии переварить целлюлозу, однако она полезна как «клетчатка, способствующая очищению кишечника». В желудке некоторых животных, например овец, коров и верблюдов, имеются бактерии, которые позволяют этим животным переваривать целлюлозу.

Сейчас в промышленности используются лишь два источника целлюлозы — хлопок и древесная масса. После химической обработки целлюлозы из нее можно получить самые разные изделия — волокна вискозы для производства тканей, целлофан и другие пластические материалы. Целлюлоза также применяется при изготовлении бумаги. А, например, хлопок, на 99,8% состоящий из целлюлозы, после обработки смесью азотной и серной кислот превращается в пироксилин, являющийся взрывчатым веществом.

Наноцеллюлоза похожа на обычную целлюлозу, но еще более универсальна. Она представляет собой набор наноразмерных волокон целлюлозы с высоким отношением длины к ширине. Типичная ширина такого волокна — 5—20 нм, а продольный размер варьируется от 10 нм до нескольких микрон. Материал обладает свойством псевдопластичности — он становится вязким при обычных условиях и ведет себя как жидкость при физическом взаимодействии (тряске, взбалтывании). Такие свойства позволяют создавать из него сверхлегкие и сверхпрочные материалы. До сих пор основным сдерживающим фактором распространения этого материала были высокая себестоимость и сложность производства.

 

 

Действительно ли это следующий супер-материал?

 
Опубликовано: Теги: целлюлоза, растения, наноцеллюлоза, нанотехнологии, материалы, водоросли

В ленту раздела Новости науки | Обсудить тему на форуме

ООО «Издательство Агрорус»
+7 (499) 500-10-84
119590, город Москва, ул. Минская, 1Г, корп. 1, офис 19
ООО «Издательство Агрорус»

Популярное

Уникальные акульи зубы с 20-ю элементами исследовали 40 лет

Уникальные акульи зубы с 20-ю элементами исследовали 40 лет

21.02.2018 | 06:15

Ученые России и Белоруссии описали ранее неизвестный вид древних акул с зубами, состоящими из более двадцати вершин и разветвленной системой внутризубных каналов

Муравьи умеют лечить раненых собратьев

Муравьи умеют лечить раненых собратьев

17.02.2018 | 07:00

Ученые сняли на видео работу муравьиных «санитаров»



Комментарии (0)