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

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

Vật chủ trung gian truyền bệnh EHP trên tôm

Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) lây truyền bệnh cho tôm chủ yếu xảy ra qua đường miệng bằng cách ăn phải bào tử các mô, trầm tích và nước bị ô nhiễm. Đồng thời chúng cũng được xác định có ở động vật không xương sống hoang dã như giun nhiều tơ, cua, động vật thân mềm và các loài động vật đáy khác như artemia, v.v. và chúng bị nghi ngờ là vật truyền mầm bệnh cho tôm giữa môi trường hoang dã và hệ thống nuôi.

Tôm thẻ chân trắng
• 10:18 11/12/2024

Sự liên kết giữa các giác quan chính của tôm

Mỗi giác quan đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp tôm tìm thức ăn, tránh kẻ thù và duy trì các hoạt động sinh tồn khác. Sự liên kết giữa các giác quan này tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh, giúp tôm phát triển và thích nghi trong môi trường khắc nghiệt.

Tôm thẻ chân trắng
• 09:41 06/12/2024

Loài tảo mới làm thức ăn cho cá tôm

Các nhà nghiên cứu Philippines tại Trung tâm Phát triển Thủy sản Đông Nam Á (SEAFDEC/AQD) đang thử nghiệm “tảo spaghetti”, có tên khoa học là Chaetomorpha linum, trong thành phần thức ăn cho cá và tôm nhằm giảm chi phí thức ăn thủy sản.

Tảo
• 10:57 26/11/2024

Rủi ro của việc xét nghiệm không đầy đủ trong quy trình kiểm dịch

Quy trình kiểm dịch đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và chất lượng cho các sản phẩm nông nghiệp, thủy sản, và hàng hóa. Đặc biệt trong lĩnh vực nuôi trồng và xuất khẩu thủy sản, các bước xét nghiệm trong kiểm dịch giúp phát hiện và ngăn chặn sự lây lan của dịch bệnh, kiểm soát các chất cấm, và đảm bảo sản phẩm đạt chuẩn an toàn thực phẩm.

Thủy
• 17:29 12/12/2024

Máy cho ăn tự động Farmext Feeder Lite - Công nghệ tinh gọn, nhẹ nhàng chi phí

Giải quyết nỗi lo về chi phí cho người nuôi tôm trong vấn đề cần một thiết bị vừa tiết kiệm nhưng vẫn phải đảm bảo sự hiệu quả. Farmext Feeder Lite – Phiên bản mới chính là giải pháp thông minh, đáp ứng trọn vẹn nhu cầu của bà con. Với mức giá hợp lý, máy vẫn đảm bảo các tính năng hiện đại như điều khiển từ xa, hẹn giờ tự động, giúp việc nuôi tôm trở nên dễ dàng và tối ưu hơn bao giờ hết.

Máy cho tôm ăn
• 17:29 12/12/2024

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
• 17:29 12/12/2024

EHP: Cơn ác mộng của người nuôi tôm

Trong những năm gần đây, ngành nuôi tôm đã đối mặt với nhiều thách thức, trong đó EHP (Enterocytozoon hepatopenaei) đã nổi lên như một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất.

Tôm bệnh EHP
• 17:29 12/12/2024

Vật chủ trung gian truyền bệnh EHP trên tôm

Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) lây truyền bệnh cho tôm chủ yếu xảy ra qua đường miệng bằng cách ăn phải bào tử các mô, trầm tích và nước bị ô nhiễm. Đồng thời chúng cũng được xác định có ở động vật không xương sống hoang dã như giun nhiều tơ, cua, động vật thân mềm và các loài động vật đáy khác như artemia, v.v. và chúng bị nghi ngờ là vật truyền mầm bệnh cho tôm giữa môi trường hoang dã và hệ thống nuôi.

Tôm thẻ chân trắng
• 17:29 12/12/2024
Some text some message..