Leah Shaffer, Vaşinqton Universiteti, Sent-Luis

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: Sent-Luisdəki Vaşinqton Universiteti

Tekstil sənayesi dünya tullantılarının əhəmiyyətli bir hissəsini istehsal edir və lif materiallarının yalnız 12%-i təkrar emal olunur. Tekstil məhsulları da okeanlardakı mikroplastiklərin böyük bir hissəsini təşkil edir. Hər yuma dövrü ərzində sintetik liflər drenaja atılan mikroplastikləri atır və nəticədə su mühitinə daxil olur. Tekstil təkrar emalının artırılması təkcə bu problemi həll etməyəcək, çünki neft-kimya əsaslı liflərin əksəriyyətini təkrar emal etmək çətindir və həyat dövrü ərzində davamlı mikroplastiklər buraxmağa davam edir.

Sent-Luisdəki Vaşinqton Universitetinin mühəndisləri, MakKelvi Mühəndislik Məktəbinin Enerji, Ətraf Mühit və Kimya Mühəndisliyi kafedrasının professoru və Qabaqcıl Materialların İstehsalı üzrə Sintetik Biologiya Tədqiqat Mərkəzinin (SMARC) həmsədri olan Fransis F. Ahmann adına Fujonq Janqın laboratoriyasında sintetik biologiya üzrə xüsusi iş sayəsində bir həll yolu tapa bilərlər.

Hazırda “Advanced Materials” jurnalında dərc olunan bu işin nəticələri , genetik cəhətdən dəyişdirilmiş mikroblardan istifadə edərək bioreaktorlarda (nəhəng dəmləmə çənləri düşünün) istehsal olunan zülal əsaslı materiallar yaratdı . Bu materiallar istifadədən sonra asanlıqla təkrar emal edilə və bir neçə dövr ərzində eyni liflərə çevrilə bilər. Bundan əlavə, yuyulma zamanı bu liflərdən ayrılan istənilən mikropartikül bioloji parçalana bilər.

“Biz qarışqa turşusu məhlulunda saniyələr ərzində həll olan, lakin suda sabit qalan və quruduqdan sonra möhkəm qalan təkrar emal edilə bilən zülal lifləri hazırladıq”, – deyə Çjan bildirib.

Qarışqa turşusu məhlulu, heyvan yeminin qorunması, dəri emalı, ənənəvi tekstil boyama, təmizləmə və bir çox digər proseslər üçün sənayedə geniş istifadə olunan əlverişli, uçucu bir həlledicidir. Bu halda, həlledici, zülalın özünü dəyişdirmədən lifi bir-birinə bağlayan zülal qarşılıqlı təsirlərini parçalayır. Daha sonra, həlledicinin buxarlanması orijinal möhkəmlik və xüsusiyyətlərə malik lifləri yenidən yarada bilən xam zülal materiallarını geridə qoyur.

Təkrar emal sənayesi uzun müddətdir ki, plastikdən təkrar istifadəni daha praktik və səmərəli etmək üçün mübarizə aparır. Plastiklər əridilə və yenidən qəliblənə bilər, lakin təkrar emal olunmuş plastiklər, xüsusən də tərkibində qatqılar və ya çirkləndiricilər olduqda, çox vaxt daha zəif olur. Digər təkrar emal üsulları polimerlər daxilindəki kimyəvi əlaqələri pozur və sonra onları yenidən sintez yolu ilə bərpa edir, lakin bu, xərclərə və tullantılara xeyli əlavə edə bilər. Ümumiyyətlə, material nə qədər möhkəmdirsə , onu təkrar emal etmək bir o qədər çətindir, çünki materiala möhkəmlik verən eyni əlaqələrin təkrar emal zamanı tez-tez qırılması lazımdır.

Bu problemi həll etmək üçün komanda təbiətdən ilham aldı. Onlar midiya ayağı zülallarından , hörümçək ipəyindən və amiloidlərdən (zülal aqreqasiyaları) genetik ardıcıllıqlar götürdülər və hamısını mürəkkəb zülal mühəndisliyi texnikalarından istifadə edərək bir yerə “toxudular”, beləliklə, nəticədə əldə edilən materialın möhkəmliyi və təkrar emal qabiliyyəti müstəqil şəkildə idarə oluna bildi.

Onların zülal əsaslı materialı ipək-amiloid-midiya zülalı hibrid olan SAM adlanır. Midiyalardan alınan yapışqan zülal ardıcıllığı materialların qarışqa turşusu məhlulunda həll olma qabiliyyətini idarə etməyə kömək edir. Hörümçək ipəyi və amiloid zülal ardıcıllığı materialların təkrar emaldan sonra polimer zəncirlərini yenidən bir-birinə “birləşdirən” güclü qarşılıqlı təsirlər yaratmasını təmin edir.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

“Biz midiya ayaqlarının ardıcıllığını SAM liflərinin islandıqda kiçilməsinin qarşısını almaqla təkrar emal edilə bilməsi üçün tənzimləyirik”, – deyə Çjan bildirib.

Komanda, SAM liflərini dəfələrlə həll edərək və yenidən hazırlayaraq, onlara davamlı yüksək möhkəmlik verən liflər verməklə bu prosesi nümayiş etdirdi. Təkrar emal olunmuş xam zülallar həmçinin müxtəlif tətbiqlər üçün yapışqan hidrojellər hazırlamaq üçün yenidən istifadə edilə bilər və bu zülallar yenidən liflərə və ya hidrojellərə çevrilə bilər.

Qapalı dövrəli təkrar emal sisteminin əldə edilməsi də bu materialların maya dəyərini azaltmağa kömək edir. Bioistehsal ucuz deyil, ona görə də tədqiqatçılar çox vaxt lüks tətbiqləri hədəfləməklə məhdudlaşırdılar. Lakin dairəvi resurslar sistemi ilə bioistehsal xərcləri kəskin şəkildə azalmağa başlayır.

“Son məhsulun birdən çox mərmi üçün təkrar emalı zamanla istehsal xərclərini xeyli azalda bilər”, – deyə Çjan yekunlaşdırdı.

Nəşr detalları

Jingyao Li və digərləri, Biosintez Edilmiş İpək-Amiloid-Midiya Zülalları Tənzimlənən Superboğulma ilə Həll Olunan Təkrar Emal Olunan Materiallar Kimi, Qabaqcıl Materiallar (2026). DOI: 10.1002/adma.73200

Jurnal məlumatları: Qabaqcıl materiallar 

Sent-Luisdəki Vaşinqton Universiteti tərəfindən təmin edilir Bu hekayənin arxasında kim dayanır?

Stefani Baum

The New School-dan TESOL üzrə magistr dərəcəsi. Dil öyrənməyə və biologiya və kosmik tədqiqatlar üzrə elmi xəbərləri redaktə etməyə həvəslidir. Tam profil →

Endryu Zinin

Fizika üzrə magistr dərəcəsi və tədqiqat təcrübəsi. Uzun müddət elm xəbərləri həvəskarı. Science X-in redaksiya uğurunda əsas rol oynayır. Tam profil →

Daha ətraflı araşdırın