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

Lipid sinh học của tôm: Một kho báu dinh dưỡng

Các thành phần lipid trong tôm là cực kỳ phong phú và có thể mang lại lợi ích về sức khỏe. Một bài đánh giá khoa học do các nhà nghiên cứu từ Đại học Democritus công bố đã đi sâu vào thành phần lipid của nhiều loài tôm khác nhau, tập trung vào lợi ích sức khỏe tiềm năng của các hợp chất hoạt tính sinh học của chúng. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Marine Drugs của MDPI, giải thích cách các lipid này có thể góp phần phòng ngừa và điều trị các bệnh mãn tính, bao gồm các rối loạn tim mạch, tiểu đường, bệnh thoái hóa thần kinh và ung thư.

Lipid
• 12:00 13/01/2025

Các mục tiêu kháng vi-rút tiềm năng trong quá trình nhiễm vi-rút hoại tử cơ ở tôm thẻ chân trắng

Trong những năm gần đây, giải trình tự phiên mã đã được áp dụng rộng rãi để nghiên cứu tương tác giữa virus và vật chủ. Bằng cách so sánh các hồ sơ biểu hiện gen vật chủ ở các giai đoạn nhiễm khác nhau, các nhà nghiên cứu có thể xác định các yếu tố chính và những thay đổi trong đường dẫn truyền tín hiệu do nhiễm virus gây ra, giúp nhận định được các chiến lược xâm nhập của virus và cơ chế kháng vi-rút của vật chủ.

Tôm thẻ chân trắng
• 10:53 18/12/2024

Hướng đi mới trong nuôi trồng thủy sản: Mô hình Aquaponics

Mô hình Aquaponics đang được xem là một trong những giải pháp đột phá cho ngành nuôi trồng thủy sản trong thời kỳ hiện đại. Không chỉ kết hợp hiệu quả giữa nuôi thủy sản và trồng cây trong hệ thống tuần hoàn khép kín, mô hình này còn tối ưu hóa tài nguyên, mang lại lợi ích kinh tế và bảo vệ môi trường.

Mô hình Aquaponics
• 14:27 16/12/2024

Giải pháp công nghệ hiện đại trong kiểm soát rận biển trên cá hồi

Rận biển, một loại ký sinh trùng nguy hiểm, đang trở thành vấn đề lớn trong ngành nuôi trồng cá hồi. Chúng không chỉ gây tổn hại nghiêm trọng đến sức khỏe cá mà còn làm giảm năng suất và gia tăng chi phí sản xuất.

Cá hồi
• 10:20 12/12/2024

Áp dụng nhiều công nghệ mới để chống khai thác IUU

Sáng ngày 14/1/2025, Phó Thủ tướng Chính phủ Trần Hồng Hà chủ trì hội nghị lần thứ 12 về chống khai thác IUU, chuẩn bị làm việc với Đoàn Thanh tra của Ủy ban Châu Âu lần thứ 5. Phó Thủ tướng chỉ đạo, áp dụng nhiều công nghệ mới để tăng cường quản lý đội tàu cá. Một số chuyên gia cho biết, Ấn Độ đã sử dụng máy bay không người lái để giám sát tàu cá, ngăn chặn khai thác IUU.

Tàu thuyền
• 00:47 25/01/2025

Tổng quan và phân tích thị trường giá cá lóc hiện nay

Cá lóc là một trong những loài cá được yêu thích nhất tại Việt Nam nhờ hương vị đậm đà, dễ chế biến, và giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, giá cá lóc thay đổi đáng kể tùy theo loại, khu vực, và nhiều yếu tố khác

Cá lóc
• 00:47 25/01/2025

Tái chế nước thải trong ao nuôi để bảo vệ môi trường

Trong bối cảnh ngành nuôi trồng thủy sản ngày càng phát triển, vấn đề xử lý nước thải trong ao nuôi đang trở thành một trong những mối quan tâm hàng đầu.

Ao nuôi tôm
• 00:47 25/01/2025

Không khí nhộn nhịp ở các cảng cá dịp tết Nguyên Đán

Vào những ngày cận kề Tết Nguyên Đán Ất Tỵ 2025, không khí tại các cảng cá, đặc biệt là cảng cá Thọ Quang (Sơn Trà, TP Đà Nẵng), trở nên nhộn nhịp và sôi động hơn bao giờ hết. Đây là thời điểm các ngư dân miền Trung và các tiểu thương bận rộn với công việc đánh bắt và tiêu thụ hải sản phục vụ nhu cầu của người dân trong dịp Tết.

Chợ hải sản
• 00:47 25/01/2025

Xuất khẩu thủy sản Việt Nam giữ đà tăng trưởng trong năm 2025

Năm 2025 hứa hẹn là một năm đầy triển vọng đối với ngành xuất khẩu thủy sản Việt Nam. Với nền tảng vững chắc từ các năm trước và những chiến lược phát triển phù hợp, ngành thủy sản không chỉ duy trì mà còn đẩy mạnh đà tăng trưởng, tạo ra cơ hội lớn cho nền kinh tế quốc gia.

Xuất khẩu thủy sản
• 00:47 25/01/2025
Some text some message..