Bahan kaya wol bisa ngelingi lan ngganti wujud

Sapa wae sing wis tau lurus rambute ngerti, banyu iku mungsuh.Rambut sing dilurusake kanthi temen-temen kanthi panas bakal mumbul maneh dadi keriting nalika kena banyu.Kenging punapa?Amarga rambut duwe memori wangun.Sifat-sifat material kasebut ngidini kanggo ngganti wujud kanggo nanggepi rangsangan tartamtu lan bali menyang wujud asline kanggo nanggepi wong liya.
Apa yen bahan liyane, utamane tekstil, duwe memori wangun iki?Mbayangno t-shirt karo ventilasi cooling sing mbukak nalika kapapar Kelembapan lan ditutup nalika garing, utawa siji-ukuran-mathuk-kabeh sandhangan sing mulet utawa shrink kanggo pangukuran wong.
Saiki, peneliti ing Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) wis ngembangake materi biokompatibel sing bisa dicithak 3D ing wangun apa wae lan wis diprogram kanthi memori wangun sing bisa dibalik.Bahan kasebut digawe nggunakake keratin, protein berserat sing ditemokake ing rambut, kuku lan cangkang.Para peneliti ngekstrak keratin saka sisa wol Agora sing digunakake ing manufaktur tekstil.
Panliten kasebut bisa mbantu upaya nyuda sampah ing industri fashion, salah sawijining polutan paling gedhe ing planet iki.Wis, desainer kayata Stella McCarthy reimagining carane industri nggunakake bahan, kalebu wool.
"Kanthi proyek iki, kita wis nuduhake yen ora mung bisa daur ulang wol nanging kita bisa mbangun barang-barang saka wol daur ulang sing durung nate dibayangake sadurunge," ujare Kit Parker, Profesor Keluarga Tarr Bioengineering lan Fisika Terapan ing SEAS lan senior. panulis makalah.“Implikasi kanggo kelestarian sumber daya alam wis cetha.Kanthi protein keratin daur ulang, kita bisa nindakake luwih akeh, utawa luwih, tinimbang sing wis ditindakake kanthi nyukur kewan nganti saiki lan, kanthi mangkono, nyuda dampak lingkungan ing industri tekstil lan fashion.
Riset kasebut diterbitake ing Nature Materials.
Kunci kanggo kabisan owah-owahan bentuk keratin yaiku struktur hirarkis, ujare Luca Cera, kanca pasca doktoral ing SEAS lan penulis pertama kertas kasebut.
Rantai tunggal keratin disusun dadi struktur kaya spring sing dikenal minangka alpha-helix.Rong rantai iki puteran bebarengan kanggo mbentuk struktur sing dikenal minangka coiled coil.Akeh gulungan sing digulung iki dirakit dadi protofilamen lan pungkasane dadi serat gedhe.
"Organisasi alpha helix lan ikatan kimia ikatan menehi materi loro kekuatan lan memori wangun," ngandika Cera.
Nalika serat digawe dowo utawa kapapar rangsangan tartamtu, struktur spring-kaya uncoil, lan ikatan realign kanggo mbentuk beta-sheet stabil.Serat tetep ing posisi kasebut nganti dipicu kanggo nggulung maneh menyang wangun asline.
Kanggo nduduhake proses iki, peneliti cetak lembaran keratin 3D ing macem-macem wujud.Padha diprogram wangun permanen materi - wangun bakal tansah bali menyang nalika micu - nggunakake solusi saka hidrogen peroksida lan monosodium fosfat.
Sawise memori disetel, lembaran kasebut bisa diprogram maneh lan dicetak dadi bentuk anyar.
Contone, siji lembar keratin dilipat dadi lintang origami kompleks minangka wujud permanen.Sawise memori disetel, para peneliti nyelehake lintang kasebut ing banyu, ing ngendi dheweke mbukak lan dadi gampang dibentuk.Saka ing kono, lembaran kasebut digulung dadi tabung sing nyenyet.Sawise garing, lembaran kasebut dikunci minangka tabung sing stabil lan fungsional.Kanggo mbalikke proses kasebut, tabung kasebut dilebokake maneh ing banyu, banjur dibukak lan dilipat dadi bintang origami.
"Proses rong langkah iki kanggo nyetak materi 3D lan banjur nyetel wangun permanen ngidini kanggo nggawe wangun tenan Komplek karo fitur struktural mudhun kanggo tingkat micron," ngandika Cera."Iki nggawe materi cocog kanggo macem-macem aplikasi saka tekstil nganti teknik jaringan."
"Apa sampeyan nggunakake serat kaya iki kanggo nggawe bra sing ukuran lan bentuk cangkir bisa disesuaikan saben dina, utawa sampeyan nyoba nggawe tekstil aktuasi kanggo terapi medis, kemungkinan karya Luca jembar lan nyenengake," ujare Parker."Kita terus mbayangake tekstil kanthi nggunakake molekul biologis minangka substrat teknik kaya sing durung nate digunakake sadurunge."


Wektu kirim: Sep-21-2020