4 8 月 2026

再見塑料?科學家創建了一個超過金屬和玻璃的新超級材料

再見塑料?科學家創建了一個超過金屬和玻璃的新超級材料

賴斯和休斯頓大學的科學家開發了一種創新且可擴展的方法,用於在高強度多物質材料中實施細菌的纖維素。研究,出版 自然通訊, 生物合成提出了一種動態技術,該技術將細菌的纖維素實時和具有額外機械性能的強生物聚合物進行。

仍然存在塑料污染,因為傳統的合成聚合物在微塑料中降解,雙球醇A(BPA)釋放了諸如phtalates和cincinogens之類的有害化學物質。為了尋找永久替代方案,休斯頓和納米工程教授Muhammad Maksud Rahman的研究團隊。大米和納米開發的助理教授,細菌 – 地球上最豐富的生物聚合物之一 – 作為可生物降解的替代品。

馬斯·薩迪(Masr Saadi)說:“開發一種旋轉的生物反應器,指導細菌在生長時產生纖維素的運動。” “這種比對顯著提高了微生物細胞的機械性能。

細菌纖維纖維通常是隨機形成的,這限制了它們的機械強度和功能。通過利用生物運動小說中受控液體的動力學,在納米纖維排列過程中獲得的研究人員產生了236張巨型爆裂應力強度。

此外,包括氮化硼納米片的加入甚至更強大-553兆帕 – 並改善了熱性能,顯示了浪費速率的速度是樣品的三倍。

Saadik說:“這種動態生物合成的方法使您可以創建具有更大功能的更強大的材料。” “該方法使您可以輕鬆地將多個納米級附加組合到細菌的纖維素中,從而使您可以自定義材料應用的屬性。”

水稻生物科學的柱子Shyam Bhakta在推進研究的生物學方面發揮了重要作用。一些合作的稻米是Pulickel Ajayan,Benjamin M.和Mary Greenwood Anderson Science and Nanoentziaring的老師。生物科學教授Matthew Bennett;化學和生物分子工程教授Matteo Pasquali。

Saadik解釋說:“合成過程本質上就像準備細菌學科的隊列一樣。” “我們並沒有隨機移動細菌,而是下令朝特定方向移動,因此與纖維素的產生保持一致。紀律技術的可變性使我們能夠設計和多功能工程師。”

可擴展的處理過程對許多工業應用都有很大的希望,包括結構材料,熱管理解決方案,船隻,織物,綠色電子和儲能係統。

拉赫曼補充說:“這項工作是材料,生物學和矮小培訓的跨學科研究的一個很好的例子。” “這些多功能和生態纖維素細菌無處不在,代表了各個行業的塑料,並有助於緩解環境損害。”

研究是國家科學基金會(2234567),美國為Basogings and Communities(23-JV-1111129-042)和Welch Foundation(C-1668)(C-1668)。這裡的內容是作者的責任,不一定代表融資組織和組織的官方觀點。

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