Amerykańscy naukowcy pracują nad powłoką otrzymaną z chityny, która będzie odporna na uderzenia, a do tego absorbować będzie toksyczne gazy. Projekt jest wspierany przez amerykański Departament Obrony, ale badacze zapewniają, że może znaleźć zastosowanie nie tylko w wojskowości, a także w branży samochodowej czy budownictwie.
Fot. jarmoluk / pixabay.com
Nową, kuloodporną powłokę zaproponowali trzej profesorowie inżynierowii z University of Houston. W pracach nad nią wykorzystują uzyskaną z pancerzy skorupiaków chitynę oraz druk 3D.
Powrót do Matki Natury
Od pewnego czasu naukowcy sygnalizują, że chityna – pochodna glukozy obecna w pancerzach stawonogów i grzybów – po przetworzeniu może stać się powszechnie dostępnym substytutem tworzyw sztucznych z surowców kopalnych. Z chityny otrzymywany jest chitozan, stosowany już obecnie m.in. jako suplement diety wspomagający walkę z otyłością. Jak mówi prof. Alamgir Karim, specjalista inżynierii chemicznej i biomolekularnej:
A co, gdybyśmy potrafili przetworzyć te materiały i uzyskać takie ich właściwości, by stały się użyteczne w świecie tworzyw sztucznych? Byłyby to materiały biodegradowalne – po zużyciu rozkładałyby się i wracały do Matki Natury.
Badacze zaangażowani w projekt to prof. Karim, prof. Venkatesh Balan i prof. Megan Robertson. Razem pracują nad twardą, wytrzymałą i antymikrobową wielowarstwową powłoką odporną na uderzenia i laser, a równocześnie absorbującą gazy toksyczne.
Wielowarstwowy system
W laboratorium prof. Balana, gdzie otrzymywane są biomolekuły do zastosowań medycznych i przemysłowych, zespół wykorzystuje procesy chemiczne i enzymatyczne do uzyskania chitozanu z pancerzy skorupiaków. Jako źródło chitozanu naukowcy planują też wykorzystać grzyby.
Gdy tylko będą mieli do dyspozycji stabilne źródło chitozanu, prof. Robertson ustali, w jaki sposób skład atomowy uzyskanego produktu może być odtworzony na powierzchni. Badacz ma duże doświadczenie w projektowaniu biodegradowalnych polimerów z odnawialnych źródeł.
Po tych wszystkich etapach prof. Karim zaproponuje wielowarstwowy system, który składał się będzie z utwardzonej warstwy odpornej na uderzenia, dodatkowej warstwy absorbującej energię, a następnie warstwy absorbującej toksyczne gazy, bazującej na nanocząstkach węgla zatopionych w chitozanie. Ostatnim elementem będzie warstwa zapewniająca adhezję do tkanin.
Nie tylko w wojskowości
W fazie testów różnych wariantów powłoki wykorzystany zostanie druk 3D. Wydrukowane struktury będą przez badaczy testowane pod kątem odporności na uderzenia.
Zdaniem prof. Karima projekt jest całkowicie przyjazny środowisku. Do tego otrzymana powłoka znajdzie również zastosowania pozamilitarne – na przykład w przemyśle samochodowym czy budownictwie.
Źródło: paintsquare.com
