ابداع ماده ای جدید از قارچ برای ساخت باتری و بسته بندی های زیست محیطی
به گزارش کمیاب آنلاین، محققان موفق به ابداع ماده ای جدید از نوعی قارچ در طبیعت شدند که این ماده می تواند در ساخت باتری و بسته بندی های زیست محیطی بسیار کاربردی باشد.
به گزارش کمیاب آنلاین به نقل از ایسنا، دانشمندان در جستجوی مواد پایدار، اغلب با چالش مواجه می شوند. مواد طبیعی مانند سلولز به صورت طبیعی تجزیه پذیر هستند، اما فاقد کارآمدی مورد نیاز برای خیلی از کاربردها هستند. تقویت آنها از راه فرآوری شیمیایی می تواند استقامت یا انعطاف پذیری آنها را بهبود بخشد، اما این تقویت اغلب به قیمت از بین رفتن مزایای زیست محیطی آنها تمام می شود.
به نقل از آی ای، محققان لابراتوار سلولز و مواد چوبی در «امپا»(Empa)، ماده نوآورانه ای را تولید کرده اند که این مشکل را به صورت کامل حل می کند. این ماده جدید از رشته رشدکننده قارچ «شیزوفیلوم برزن»(Schizophyllum commune) گرفته شده است. این ماده، تجزیه پذیر و در مقابل پارگی مقاوم است. همینطور از نظر عملکردی بسیار متنوع است و بدون هیچ گونه فرآوری شیمیایی تولید می شود. در واقع، این ماده آنقدر بی خطر است که میتوان آنرا خورد.
«آشوتوش سینحا»( Ashutosh Sinha) پژوهشگر «امپا» اظهار داشت: این قارچ از «ماتریس»(matrix) خارج سلولی برای ساختار و خواص عملکردی خود استفاده می نماید. چرا ما نباید همین کار را انجام دهیم؟
«گوستاو نایستروم»(Gustav Nyström) سرپرست لابراتوار اضافه کرد: طبیعت هم اکنون یک سامانه بهینه سازی شده را توسعه داده است.
ساختاری طبیعی و کاربردی توسط علم
رشته رشدکننده قارچ یا «میسلیوم»(Mycelium)، شبکه ریشه مانند رشته های قارچی است. این ماده از قبل در تحقیقات مواد پایدار مورد توجه قرار گرفته بود. این ماده معمولا پیش از استفاده، تحت فرآوری شیمیایی قرار می گیرد که خاصیت تجزیه پذیری زیستی آنرا تضعیف می کند. با این وجود، این تیم از «میسلیوم زنده» همانطور که هست، استفاده می نماید و از «ماتریس» خارج سلولی ساخته شده طبیعی آن بهره می برد. «ماتریس» شبکه ای از پروتئین ها، پلی ساکاریدها و سایر مولکول های زیستی است که به قارچ، ساختار و مقاومت می دهد.
«نایستروم» اظهار داشت: ما روش های اثبات شده برای پردازش مواد مبتنی بر فیبر را با زمینه نوظهور مواد زنده ترکیب می نماییم.
تیم تحقیقاتی برای افزایش کارآمدی این ماده، تکه ای از این قارچ را که سرشار از دو ترکیب خاص است، انتخاب کردند. این ترکیب ها شامل یک پلی ساکارید نانوالیاف معروف به «سیزوفیران»(schizophyllan) و پروتئینی که مانند صابون طبیعی عمل می کند، است. این مولکول ها نه تنها ساختار قارچ را تقویت می کنند، بلکه عملکرد قابل توجهی هم عرضه می دهند.
سینها اظهار داشت: «میسلیوم» ما به شکلی یک کامپوزیت فیبر زنده است.
الیاف زنده
«نایستروم» اظهار داشت: مواد تجزیه پذیر همیشه با محیط اطراف خود واکنش نشان می دهند. ما می خواهیم کاربردهایی را پیدا نماییم که مانع از این تعامل نباشد، بلکه شاید حتی یک مزیت باشد.
تیم تحقیقاتی دو کاربرد اصلی را نشان داد. یکی نوارهای تجزیه پذیر و دیگری «امولسیون کننده های»(emulsifiers) طبیعی است. «نوارهای میسلیومی» ساخته شده از شبکه های قارچی است که استقامت کششی عالی از خود نشان دادند. این نوارها می توانند روزی جایگزین پلاستیک در بسته بندی یا محصولات تجزیه پذیر شوند.
در عین حال، این ماده زنده بعنوان یک «امولسیون کننده» بسیار موثر هم عمل می کند. مولکول «هیدروفوبین ها»(Hydrophobins) مخلوط های روغن و آب را تثبیت می کنند و از آنجاییکه قارچ به صورت مداوم این مولکول ها را تولید می کند، «امولسیون» با گذشت زمان پایدارتر می شود.
«سینحا» اظهار داشت: این احتمالا تنها نوع «امولسیون» است که با گذشت زمان پایدارتر می شود.
«نایستروم» اضافه کرد: ازاین رو استفاده از آن بعنوان «امولسیون کننده» در صنایع آرایشی و غذایی بسیار جالب است.
«سینحا» کاربرد بالقوه دیگری را دید. به جای کیسه های پلاستیکی تجزیه پذیر، میتوان از آن برای ساخت کیسه هایی بهره برد که خود زباله های آلی را تجزیه می کنند.
این تیم پتانسیل ادغام این ماده قارچی را در الکترونیک پایدار می بیند که واکنش پذیری آن به رطوبت می تواند سنسورهای سازگار با محیط زیست را فعال کند.
«سینحا» در انتها اظهار داشت: ما می خواهیم یک باتری فشرده و تجزیه پذیر تولید نماییم که الکترودهای آن از کاغذ قارچی زنده تشکیل شده باشد.
منبع: kamyabonline.com
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب