Novi izum bi mogao potpuno da promeni budućnost! Ovakav papir je nekada bio misaona imenica

Naučnici su razvili inovativni hidrofobni papir, koji kombinuje celulozna nanovlakna i peptidne sekvence, pružajući potencijalnu zamenu za materijale na bazi nafte, samim tim su otporni na vodu.

Ovaj biorazgradivi papir obećava široku primenu u ambalaži i biomedicinskim uređajima, a istovremeno ima značajan pozitivan uticaj na životnu sredinu, piše SciTech Daily.

Istraživanje, sprovedeno na Odeljenju za hemiju, materijale i hemijsko inženjerstvo „Đulio Nata” pri Politehničkom univerzitetu u Milanu, rezultat je međunarodne saradnje sa Univerzitetom Aalto, Tehničkim istraživačkim centrom Finske (VTT) i Institutom SCITEC pri CNR-u. Studija, objavljena na naslovnici časopisa Journal of Materials Chemistry B, nosi naziv „Samoorganizacija nanoceluloze i kratkih peptida za poboljšanu mehaničku čvrstoću i barijerne performanse”.

Njihov cilj bio je stvaranje održivog papira koji kombinuje izvanrednu čvrstoću i otpornost na vodu celuloznih nanovlakana, dok se istovremeno zadržavaju biorazgradivost i obnovljivi karakter materijala. Proces je posebno značajan jer se svojstva materijala unapređuju bez hemijskog modifikovanja nanovlakana, čime se čuva prirodna struktura celuloze.

Foto: Shutterstock

Celulozna nanovlakna (CNF) su prirodna vlakna dobijena iz celuloze, koja potiče iz obnovljivih izvora poput drveća i biljaka. Poznata su po svojoj svestranosti i izuzetnoj mehaničkoj snazi, što ih čini idealnim za razvoj novih materijala.

U ovoj studiji istraživači su iskoristili kratke proteinske sekvence, poznate kao peptidi, kako bi dodatno poboljšali svojstva nanovlakana.

- Naš supramolekularni pristup uključivao je dodavanje kratkih sekvenci peptida, koji se vezuju za nanovlakna i na taj način poboljšavaju njihova mehanička svojstva i otpornost na vodu – objašnjava Eliza Mareli, koautorka istraživanja.

Jedan od ključnih nalaza studije jeste da čak i minimalne količine peptida (manje od 0,1%) mogu značajno povećati otpornost materijala na stres. Ovaj nivo efikasnosti otvara vrata širokoj primeni ovakvih hibridnih materijala.

Foto: Freepik.com

Dodatni korak u istraživanju uključivao je uvođenje fluora u peptidne sekvence, što je omogućilo stvaranje tankog hidrofobnog sloja na površini materijala. Ova tehnika pružila je dodatnu otpornost na vlagu, dok su biorazgradive i biokompatibilne osobine materijala ostale nepromenjene.

- Ovo otkriće otvara nove mogućnosti za kreiranje biomaterijala koji mogu konkurisati materijalima na bazi nafte po performansama, postižući isti kvalitet i efikasnost uz smanjenje uticaja na životnu sredinu – istakao je značaj ovog otkrića Pieranđelo Metranđolo, koautor studije.

Jedan od najfascinantnijih aspekata ovog rada jeste koliko mala količina peptida može drastično promeniti svojstva materijala. U ovom slučaju, manje od 0,1% dodatih peptida bilo je dovoljno za značajna poboljšanja. Ovaj nivo efikasnosti ukazuje na potencijalnu ekonomsku isplativost proizvodnje.