U globalnoj utrci za pronalaskom održive alternative plastici, o kojoj je moderno društvo postalo gotovo ovisno, naučnici sa Univerziteta Rice u SAD došli su do revolucionarnog otkrića: razvili su novi biomaterijal koji bi mogao potpuno promijeniti svijet u kojem živimo, piše Science Alert.
Radi se o materijalu nazvanom BCBN, koji se proizvodi uz pomoć bakterija i koji transformiše prirodni, nasumični raspored vlakana bakterijske celuloze. Ključ uspjeha leži u jedinstvenom procesu proizvodnje koji dosad nije viđen.
Umjesto da dopuste bakterijama da se slobodno i nasumično kreću, naučnici su ih uzgajali u rotirajućem bioreaktoru. Ova rotacija prisiljava mikrobe da se kreću u tačno određenom smjeru, što rezultira preciznim poravnanjem celuloznih vlakana koja proizvode.
Upravo to poravnanje omogućava nevjerovatna mehanička svojstva, koja su usporediva s metalima, staklom, pa čak i s nekim vrstama plastike.
“Umjesto da se bakterije kreću nasumično, mi im ‘naređujemo’ da idu u pravcu koji želimo, čime precizno kontrolišemo način na koji proizvode celulozu”, objašnjava M.A.S.R. Saadi sa Univerziteta Rice.
Metoda također omogućava jednostavnu integraciju nano-dodataka direktno u bakterijsku celulozu, čime se materijal može prilagođavati za specifične potrebe – od industrije do elektronike.
Samo uzgojem celuloznih vlakana u rotirajućoj komori, tim je uspio stvoriti fleksibilne i prozirne listove bioplastike čija je vlačna čvrstoća dosegla čak 436 megapaskala – što je otprilike jednako kao kod niskougljičnog čelika.
Ali, tu nije kraj. Kada su u hranjivu smjesu za bakterije dodali nano-listiće heksagonalnog borovog nitrida, materijal je postao još impresivniji:
Provodi toplotu tri puta bolje od obične bakterijske celuloze
Vlačna čvrstoća porasla je na nevjerovatnih 553 megapaskala
Potencijalna zamjena za plastiku u svim industrijama
Muhammad Maksud Rahman, voditelj istraživanja, vjeruje da bi ovaj biorazgradivi materijal mogao u potpunosti zamijeniti plastiku u mnogim industrijama, od elektronike i skladištenja energije, do sistema za upravljanje toplotom.
“Vjerujemo da će ovi snažni, multifunkcionalni i ekološki prihvatljivi listovi bakterijske celuloze postati sveprisutni i pomoći u ublažavanju plastične krize širom svijeta”, zaključuje Rahman.
Cijelo istraživanje objavljeno je u prestižnom naučnom časopisu Nature Communications.