Sản xuất sợi bằng vỏ cua ghẹ và hợp chất từ rong biển

Sợi sinh học (biofiber) làm từ các nguồn nguyên liệu có khả năng tái sinh được chứng minh là rất hữu ích với nhiều ứng dụng, như trong ngành dệt may hoặc sản xuất thiết bị y tế, mô thay thế. Tuy nhiên, để làm ra những sợi dài, liên tục như vậy lại không hề dễ dàng.

Cua ghẹ
Sợi sinh học (biofiber) có thể chế tạo từ chitin trong vỏ cua ghẹ và alginate trong rong biển

Giờ đây, một nhóm nghiên cứu từ Đại học São Paulo và Đại học Aalto (Brazil) đã chế tạo thành công loại sợi dẻo nhưng không kém phần chắc chắn nhờ kết hợp chitin nanofiber (sợi nano ki-tin) trích xuất từ vỏ cua ghẹ với alginate – hợp chất muối hoặc este của alginic acid, thường được dùng làm chất đông đặc hoặc chuyển thể sữa trong nhựa hoặc thức ăn, và có nhiều trong rong biển.

Trong chitin nanofiber và alginate có chứa nhiều vật liệu sinh học mà khi được kết hợp với nhau sẽ tạo thành một loại sợi rất chắc chắn và dẻo. Tuy nhiên, các nhà khoa học cần phát triển một quy trình sản xuất không quá phức tạp và có khả năng mở rộng tốt.


Khi chitin (màu hồng) và alginate (lục nhạt) tiếp xúc với nhau, alginate bắt đầu bao bọc xung quanh các phân tử chitin, hình thành loại sợi thẳng, dài vô tận khi kéo liên tục.

Ở đây, nhóm muốn tạo ra loại sợi kết hợp được các thuộc tính của cả chitin (chắc khỏe, chống nấm và vi khuẩn) và alginate (rất dẻo, kết dính tốt, vốn hay được dùng để điều trị, làm liền vết thương hay thao tác với mô). Trong quá trình thiết kế cấu trúc vật liệu, nhận thấy các điện tích âm trong alginate bị hút về phía chitin, nhóm đã can thiệp để biến chúng thành điện tích dương. Bằng cách cho dung dịch alginate tiếp xúc với chitin nanofiber ở dạng huyền phù, alginate sẽ bao bọc xung quanh chitin nanofiber, tạo thành những sợi nhỏ song song, thẳng hàng khi kéo liên tục.

Nhóm đã khảo cứu sự khác biệt về nồng độ của từng thành phần, kích cỡ nanofiber, và những yếu tố khác ảnh hưởng tới thuộc tính hóa học lẫn tiềm năng sản xuất loại sợi sau cùng. Chẳng hạn, nhóm phát hiện thấy các nanofiber dài sẽ cho loại sợi chắc khỏe, nhưng cũng thường xuyên đứt đoạn hơn. Trong khi những sợi nanofiber ngắn lại cho ra loại sợi dẻo, dễ quay liên tục hơn.

Trong phòng lab, các nhà khoa học đã kiểm chứng được loại sợi làm từ chitin vỏ cua ghẹ này chắc khỏe không kém gì vật liệu composite, bên cạnh việc được bổ sung thêm thuộc tính dẻo nhờ alginate. Sau thành công bước đầu này, nhóm sẽ tiếp tục làm việc với một vài điều chỉnh nhằm tăng cường thuộc tính cơ học của loại sợi mới.

Khoa học & Phát triển
Đăng ngày 19/02/2020
Hải Đăng
Khoa học

Các công nghệ đếm con giống hiệu quả bạn nên biết

Trong ngành nuôi tôm, việc đếm số lượng tôm giống có vai trò vô cùng quan trọng, bởi sự thiếu sót hoặc dư thừa đều có thể gây tổn thất kinh tế đối với cả người bán và người mua. Cũng như điều này gây ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất sản xuất trong tương lai.

Đếm con giống
• 08:00 15/04/2024

Mô hình nuôi tôm càng xanh toàn cái

Trong ngành nuôi tôm hiện đại, việc tối ưu hóa quy trình nuôi trồng không chỉ là một mục tiêu mà còn là một thách thức. Trong số các mô hình nuôi phổ biến, mô hình nuôi tôm toàn cái đang thu hút sự chú ý đặc biệt của các nhà nghiên cứu và nhà nuôi.

Tôm càng xanh
• 09:55 11/04/2024

Môi trường dinh dưỡng và chu kỳ chiếu sáng đến sự phát triển của tảo

Tảo là nguồn thức ăn tự nhiên không thể thiếu trong tất cả các giai đoạn sinh trưởng của động vật thân mềm hai mảnh vỏ, giai đoạn ấu trùng của một số loài giáp xác và cá. Đồng thời chúng còn là nguồn thức ăn của động vật phù du, những đối tượng này lại được sử dụng làm thức ăn cho giai đoạn ấu trùng của giáp xác và cá.

Nuôi tảo
• 10:43 05/04/2024

Hạt Nano bạc có khả năng loại bỏ kim loại nặng trong nước

Kim loại nặng được coi là thành phần chính trong nước thải nuôi trồng thủy sản, gây ra rủi ro nghiêm trọng cho cả con người và môi trường. Do đó nghiên cứu loại bỏ kim loại nặng trong nước là cần thiết để đảm bảo nguồn nước sạch trong môi trường, ứng dụng rộng rãi trong đời sống và nuôi trồng thủy sản.

Nano bạc
• 10:53 03/04/2024

“Khát” nước ở vùng sông nước

Miền Hạ. Cái tên đã nói lên tất cả, sở dĩ gọi miền hạ là do mảnh đất này ở “vùng thấp hơn” của huyện, có cao độ so với mặt nước biển chừng 0,5 – 0,8m, có mật độ sông rạch tự nhiên rất dày đặc.

Hạn hán
• 14:31 19/04/2024

Mắt cá ngừ đại dương có gì hấp dẫn?

Mắt cá ngừ đại dương với vẻ ngoài đặc biệt có thể khiến nhiều người cảm thấy e dè khi lần đầu nhìn thấy. Tuy nhiên, ẩn chứa bên trong "vẻ ngoài dị biệt" ấy là hương vị thơm ngon, béo ngậy cùng giá trị dinh dưỡng dồi dào, biến nó thành món ăn độc đáo, hấp dẫn thực khách và trở thành đặc sản trứ danh của Phú Yên.

Mắt cá ngừ
• 14:31 19/04/2024

Bảo hiểm nuôi trồng thủy sản

Bảo hiểm nuôi trồng thủy sản là thỏa thuận giữa người nuôi, trồng thủy sản và công ty bảo hiểm, trong trường hợp xảy ra tổn thất/thiệt hại với thủy sản do sự cố/rủi ro cụ thể được xác định trước khi bắt đầu tham gia bảo hiểm, công ty bảo hiểm đồng ý bồi thường một khoản tiền nhất định cho nông dân đã mua bảo hiểm cho loại thủy sản đó.

Ao tôm
• 14:31 19/04/2024

Ép khuẩn và diệt khuẩn cho ao nuôi tôm

Trong môi trường ao nuôi, vi khuẩn luôn có khả năng xuất hiện mặc dù đã xử lý cẩn thận từ đầu vụ nuôi. Chúng xuất hiện và tấn công tôm gây nên một số bệnh khó điều trị, từ đó tôm mất sức đề kháng dẫn đến chết. Chính vì vậy vấn đề diệt khuẩn luôn được bà con quan tâm đến. Diệt khuẩn như thế nào là đúng cách để không ảnh hưởng đến tôm, mời bà con tham khảo bài viết dưới đây nhé!

Tôm thẻ
• 14:31 19/04/2024

Chuyển đổi một số nghề khai thác hải sản ảnh hưởng đến nguồn lợi và môi trường sinh thái

UBND tỉnh Bình Định vừa ban hành Quyết định số 1161/QĐ-UBND ngày 04/4/2024 về Kế hoạch Chuyển đổi một số nghề khai thác hải sản ảnh hưởng đến nguồn lợi và môi trường sinh thái trên địa bàn tỉnh giai đoạn 2024 – 2030, Kế hoạch này do Sở Nông nghiệp và PTNT Bình Định chủ trì, phối hợp với các cơ quan liên quan, UBND các huyện, thị xã, thành phố ven biển triển khai thực hiện.

Tàu thuyền
• 14:31 19/04/2024