Экологически чистые детали можно печатать из хитозана насекомых
Международная междисциплинарная команда исследователей из Индии, Малайзии, Сингапура и Таиланда разработала метод использования хитозана насекомых для изготовления экологически чистых деталей из полимерного композита методом 3D-печати.
Хитозан — это природный биополимер, полученный из хитина, полисахарида, содержащегося в твёрдых оболочках членистоногих, то есть насекомых и, например, крабов. Насекомые — перспективный источник хитозана благодаря их обилию, доступности и относительно высокому содержанию хитина в экзоскелетах. К тому же их можно легко выращивать в больших количествах, не загрязняя окружающую среду. О том, что так называемое устойчивое развитие вдохновляло учёных, говорит тот факт, что научную статью опубликовали в Journal of Polymers and the Environment («Журнале о полимерах и окружающей среде»).
Итак, международная группа изучила разработку экологически чистого композитного материала с использованием 3D-печати. Исследование показало, что добавление хитина и хитозана из насекомых в основу из полимолочной кислоты (PLA) привело к снижению прочности и жёсткости, которые ухудшались с увеличением концентрации хитина и хитозана. Это было связано с уменьшением межфазного сцепления между армированием и матрицей и приводило к проскальзыванию полимера, когда композит подвергался внешней нагрузке. Однако в результате подобранной пропорции композиты хитин/PLA и хитозан/PLA продемонстрировали повышенную пластичность по сравнению с чистой PLA, при этом композит с хитином показал самую высокую пластичность. Был сделан вывод, что хитин и хитозан всё-таки могут способствовать упрочнению PLA-композита.
Исследование также показало, что плотность композитов увеличивается с увеличением концентрации хитина и хитозана. Анализы подтвердили кристаллическую природу и химическую связь композитных образцов. Исследование микроструктуры показало наличие пустот и частиц, связанных с разложением хитина и хитозана в композитах. Композиты хитин/PLA и хитозан/PLA обладают хорошей термостойкостью и могут найти потенциальное применение для упаковки пищевых продуктов.
Необходимы дальнейшие исследования межфазного соединения и процессов последующей обработки для улучшения механических характеристик композитов и масштабируемости метода для промышленного производства.
Хитозан — это природный биополимер, полученный из хитина, полисахарида, содержащегося в твёрдых оболочках членистоногих, то есть насекомых и, например, крабов. Насекомые — перспективный источник хитозана благодаря их обилию, доступности и относительно высокому содержанию хитина в экзоскелетах. К тому же их можно легко выращивать в больших количествах, не загрязняя окружающую среду. О том, что так называемое устойчивое развитие вдохновляло учёных, говорит тот факт, что научную статью опубликовали в Journal of Polymers and the Environment («Журнале о полимерах и окружающей среде»).
Итак, международная группа изучила разработку экологически чистого композитного материала с использованием 3D-печати. Исследование показало, что добавление хитина и хитозана из насекомых в основу из полимолочной кислоты (PLA) привело к снижению прочности и жёсткости, которые ухудшались с увеличением концентрации хитина и хитозана. Это было связано с уменьшением межфазного сцепления между армированием и матрицей и приводило к проскальзыванию полимера, когда композит подвергался внешней нагрузке. Однако в результате подобранной пропорции композиты хитин/PLA и хитозан/PLA продемонстрировали повышенную пластичность по сравнению с чистой PLA, при этом композит с хитином показал самую высокую пластичность. Был сделан вывод, что хитин и хитозан всё-таки могут способствовать упрочнению PLA-композита.
Исследование также показало, что плотность композитов увеличивается с увеличением концентрации хитина и хитозана. Анализы подтвердили кристаллическую природу и химическую связь композитных образцов. Исследование микроструктуры показало наличие пустот и частиц, связанных с разложением хитина и хитозана в композитах. Композиты хитин/PLA и хитозан/PLA обладают хорошей термостойкостью и могут найти потенциальное применение для упаковки пищевых продуктов.
Необходимы дальнейшие исследования межфазного соединения и процессов последующей обработки для улучшения механических характеристик композитов и масштабируемости метода для промышленного производства.
- Дмитрий Ладыгин
- pixabay.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Что случится с Сибирью к 2080 году: прогноз красноярских ученых и эксперта NASA
Арбузы вместо мерзлоты, большая ложка дегтя и открытый финал — в одном из самых обстоятельных исследований о будущем России...
Радиационная «бомба замедленного действия» обнаружена в Чернобыле: и они до сих пор готова «взрываться»
Новые опыты покажут, каким будет зона отчуждения для следующих поколений...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
Раскрыта 217-летняя тайна: искусственный интеллект взломал зашифрованное письмо Наполеона
Нейросети последних лет — это реальный прорыв: только за несколько недель было вскрыто более 30 безнадежных шифров...
Искусственный интеллект «ненавидит»… белых мужчин: новое исследование еще раз подтвердило западный тренд
Появление нейросетей значительно ухудшило положение одной из групп белого населения в Америке и Европе...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
Искусственная гравитация: ученые рассказали, появится ли вообще главная фишка из фантастических фильмов в космосе
Космические инженеры знают три способа обмануть невесомость. Но пока рабочий из них только один, да и то есть нюансы...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
100-летняя страшная история с черепами у древнеегипетских гробниц наконец-то прояснилась
Неожиданно оказалось, что человеческие жертвоприношения 5000 лет назад совершались совсем не так, как описано в древних табличках...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...
Таинственные траншеи в Австралии помогут открыть скрытые пещеры на Марсе
Равнина, которая 14 миллионов лет без воды, подсказала ученым, как расшифровывать фотографии с Красной планеты...