Je pevný ako oceľ a výborne odvádza teplo. Vedci vyvinuli materiál, ktorý čoskoro nahradí plasty

Vedci z Rice University prichádzajú s fascinujúcou novinkou, ktorá by mohla zásadne zmeniť budúcnosť materiálov. Ide o nový druh bioplastu s názvom BCBN (bacterial cellulose-hexagonal boron nitride), ktorý má potenciál stať sa ekologickou alternatívou k bežným plastom odvodeným z ropy.

Výskumný tím vyvinul inovatívny spôsob, ako zmeniť chaotickú štruktúru bakteriálnej celulózy tým, že počas rastu mikroorganizmov v bioreaktore tieto baktérie rotujú. Tento jednoduchý, no geniálny trik vedie k zarovnaniu vlákien a dramaticky mení mechanické vlastnosti výsledného materiálu. Na tému upozornil portál Science Alert.

„Namiesto toho, aby sa baktérie pohybovali náhodne, dávame im inštrukcie, aby sa pohybovali konkrétnym smerom, čím presne zarovnávame produkciu celulózy,“ vysvetľuje M.A.S.R. Saadi z Rice University. Tento prístup umožňuje nielen kontrolovať usporiadanie vlákien, ale aj ľahko integrovať rôzne nanočastice priamo do štruktúry materiálu, čím vzniká možnosť prispôsobiť jeho vlastnosti podľa konkrétnych potrieb.

Výsledkom tohto procesu je priehľadný, flexibilný list materiálu, ktorý má ťahovú pevnosť až 436 megapaskalov, čo je porovnateľné s nízkouhlíkovou oceľou. No skutočný zlom prišiel vo chvíli, keď tím do výživného roztoku baktérií pridal nanoskopické vrstvy hexagonálneho nitridu bóru. Tento krok nielenže zvýšil schopnosť materiálu odvádzať teplo až trikrát rýchlejšie než bežná bakteriálna celulóza, ale zároveň zvýšil aj jeho pevnosť v ťahu na pozoruhodných 553 megapaskalov.

Pod vedením Muhammada Maksuda Rahmana sa vedci snažia tento materiál ďalej vyvíjať s cieľom, aby mohol slúžiť ako náhrada plastu v širokej škále priemyselných aplikácií – od elektroniky a systémov na uchovávanie energie až po tepelné manažérske systémy. Rahman verí, že ich objav by mohol zohrávať významnú úlohu v boji proti environmentálnym škodám spôsobeným tradičnými plastami.

„Predstavujeme si tieto silné, multifunkčné a ekologické listy z bakteriálnej celulózy ako všadeprítomné, nahradzujúce plasty v rôznych odvetviach a pomáhajúce zmierniť environmentálne škody,“ dodal Rahman.

Aj keď sa zatiaľ nachádzame v raných fázach vývoja, výsledky výskumu naznačujú obrovský potenciál tohto „živého“ materiálu. Kombinácia biodegradability, odolnosti, prispôsobiteľnosti a ekologického charakteru robí z BCBN horúceho kandidáta na supermateriál budúcnosti, ktorý by mohol radikálne zmeniť spôsob, akým vnímame a používame plasty vo svete čoraz viac zameranom na udržateľnosť.

Čítajte viac z kategórie: Ekológia