U globalnoj utrci za pronalaskom održivih zamjena za plastiku, o kojoj je moderno društvo postalo ovisno, znanstvenici sa Sveučilišta Rice u SAD-u došli su do revolucionarnog otkrića. Razvili su novi biomaterijal koji bi mogao postati supermaterijal budućnosti, piše Science Alert.
Riječ je o materijalu nazvanom BCBN, proizvedenom pomoću bakterija, koji transformira prirodno nasumičan raspored vlakana bakterijske celuloze. Ključ uspjeha leži u jedinstvenom procesu proizvodnje.
Umjesto da puste bakterije da se nasumično kreću, znanstvenici ih uzgajaju u rotirajućem bioreaktoru. Ova rotacija tjera mikrobe da se kreću u određenom smjeru, što rezultira preciznim poravnavanjem celuloznih vlakana koja proizvode. Upravo to poravnanje otključava izvanredna mehanička svojstva, usporediva s nekim metalima, staklom i plastikom.
"Umjesto da se bakterije kreću nasumično, mi im nalažemo da se kreću u određenom smjeru, čime precizno poravnavamo njihovu proizvodnju celuloze", pojašnjava M.A.S.R. Saadi sa Sveučilišta Rice. "Metoda omogućuje jednostavnu integraciju raznih nano-dodataka izravno u bakterijsku celulozu, čime se omogućuje prilagodba svojstava materijala za specifične primjene."
Jednostavnim uzgojem celuloznih vlakana u rotirajućoj komori, tim je uspio proizvesti fleksibilne i prozirne listove bioplastike s vlačnom čvrstoćom do 436 megapaskala, što je otprilike jednako čvrstoći niskougljičnog čelika.
No, kada su u hranjivu otopinu za bakterije dodali nano-listiće heksagonalnog borovog nitrida, materijal je postao još impresivniji. Dobio je sposobnost odvođenja topline tri puta brže od obične bakterijske celuloze, a vlačna čvrstoća porasla mu je na nevjerojatnih 553 megapaskala.
Voditelj istraživanja Muhammad Maksud Rahman vjeruje da bi ovaj biorazgradivi materijal mogao zamijeniti plastiku u brojnim primjenama, uključujući elektroniku, sustave za pohranu energije i toplinsko upravljanje.
"Predviđamo da će ovi snažni, multifunkcionalni i ekološki prihvatljivi listovi bakterijske celuloze postati sveprisutni, zamjenjujući plastiku u raznim industrijama i pomažući u ublažavanju štete za okoliš", zaključuje Rahman.
Istraživanje je objavljeno u prestižnom časopisu Nature Communications.