Aleksandar Božović
Naučnici sa Univerziteta Rajs i Univerziteta u Hjustonu razvili su novi materijal visoke izdržljivosti tako što su bakterijama naložili da rastu celulozu u precizno usmerenim obrascima. Rezultat je biorazgradivi materijal koji kombinuje čvrstoću metala, prozirnost stakla i fleksibilnost koju poseduje plastika, ali bez zagađenja.
U studiji objavljenoj u časopisu Nature Communications, naučnici su predstavili skalabilan i inovativan pristup za proizvodnju bakterijske celuloze sa izuzetnim mehaničkim i funkcionalnim osobinama. Koristeći rotirajući bioreaktor, uspeli su da usmere kretanje bakterija koje proizvode celulozu i time postignu njeno usmereno raspoređivanje tokom rasta, čime su stvorili materijal čija čvrstoća dostiže 436 megapaskala.
Kada su tokom sinteze dodali nanoslojeve bor-nitrida, materijal je postao još jači, čak 553 megapaskala i sa tri puta efikasnijim rasipanjem toplote od kontrolnih uzoraka. Ova hibridna struktura ne samo da je mehanički izdržljivija, već pokazuje i napredne termalne karakteristike, što je čini pogodnim za korišćenje u elektronici i energetici.
Za razliku od uobičajene bakterijske celuloze, čije se vlakna nasumično formiraju i ograničavaju čvrstoću, ovaj metod koristi kontrolisanu dinamiku fluida kako bi postigao pravilnu orijentaciju vlakana već tokom biosinteze. Tehnika takođe omogućava lako dodavanje različitih nanočestica direktno u strukturu, čime se materijal može prilagoditi specifičnim industrijskim potrebama.
Naučnici veruju da ovaj jedinstveni, jednostepeni i ekološki prihvatljiv proces ima ogroman potencijal za široku primenu u industriji: od pakovanja i tekstila, preko elektronike i rashladnih sistema, pa sve do skladištenja energije. Očekuju da bi ovaj materijal u budućnosti mogao da zameni plastiku u brojnim sektorima i time doprinese očuvanju životne sredine, piše Science Daily.
