Экологически чистый материал - заменитель натуральной кожи

08.05.2021

Исследователи из инженерной школы Университета Тафтса нашли альтернативу натуральной коже в виде экологически чистого, нетоксичного, безопасного для окружающей среды материала. Его ключевой компонент был известен и ранее - это шелк, нити которого вплетаются в ткань. Однако новая технология использования шелка позволила создать материал подобный коже с такими же свойствами в плане гибкости, жесткости и текстуры.

Шелк - это мягкая натуральная ткань, которую получают путем сплетения нитей из кокона тутового шелкопряда (бабочки семейства настоящих шелкопрядов). Его родиной является Китай, где бабочек начали одомашнивать еще в V-III тыс. до н. э. Шелковая нить из одного кокона может достигать 400-1500 м в длину при толщине в 20-30 мкм.

Волокно шелка имеет белковую природу - оно на 25% состоит из серицина и на 75% из фиброина. Причем серицин характерен только для гусениц тутового шелкопряда, а фиброин выделяют разные насекомые, в том числе пауки, которые плетут из него паутину. При подробном изучении шелкового волокна под микроскопом можно рассмотреть, как две параллельные нити фиброина покрываются налетом серицина. Среди других компонентов шелка - минералы, воски, жиры.

В отличие от других аналогов кожи, изготовление материала на основе шелка предполагает более щадящие и безопасные технологии. Кроме исходного сырья, при изготовлении используется вода, мягкие химикаты с образованием нетоксичных отходов. Шелковые нити в суспензии на водной основе разлагают на отдельные белковые компоненты.

Теперь эти белки можно использовать для получения нового материала. Гибкость и прочность обеспечиваются нанесением слоя хитозана - природного компонента, который получают из панцирей крабов, креветок и омаров. Создание шелковой кожи происходит с помощью метода печати. Меняя рисунок на слое материала, можно добиться разного внешнего вида, отрегулировать прочность и другие физические свойства.

<< Назад: Продолжительность суток на Венере постоянно разная 08.05.2021

>> Вперед: Понижающий преобразователь Microchip MIC28514/5 07.05.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 15.07.2025

Вопрос о том, сколько нужно спать, чтобы чувствовать себя отдохнувшим, волнует миллионы людей по всему миру. Общепринятая рекомендация - восемь часов сна - давно стала стандартом, однако недавние исследования ставят под сомнение ее универсальность. Оказалось, что продолжительность здорового сна зависит не только от биологии, но и от культурных и социальных условий. Американские ученые провели масштабное исследование, охватившее около пяти тысяч человек из двадцати стран. Полученные данные выявили значительные различия в продолжительности сна в зависимости от места проживания. Например, в Японии средний человек спит всего около шести часов с небольшим, тогда как во Франции этот показатель приближается к восьми. Канадцы, в свою очередь, в среднем спят по семь с половиной часов. Один из руководителей исследования, профессор социальной и культурной психологии Стивен Хайне из Университета Британской Колумбии, подчеркивает, что универсального стандарта сна не существует. По его словам, ...>>

Компьтерная оценка состояния культурных растений 15.07.2025

Современное сельское хозяйство переживает технологическую революцию, и одной из ключевых задач становится точная диагностика состояния растений. Устойчивость к климатическим изменениям, экономное использование ресурсов и повышение урожайности требуют новых подходов. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме предложили инновационное решение, объединив возможности дронов и искусственного интеллекта. Традиционные методы дистанционного анализа в агросекторе сталкиваются с ограничениями: они не всегда способны точно определить комбинированный стресс у растений, возникающий, например, при одновременном дефиците влаги и азота. Чтобы преодолеть это, израильские ученые оснастили дроны сложной системой сенсоров - гиперспектральными, тепловыми и RGB-камерами. Эти камеры не просто фиксируют изображение, но и собирают обширные данные о состоянии листвы, позволяя "увидеть" скрытые признаки стресса, незаметные невооруженному глазу. Для обработки полученных изображений и сигналов был ...>>

Особенности восприятия старости 14.07.2025

Понятие старости зачастую оказывается субъективным и подвижным: то, что кажется "преклонным возрастом" в юности, в зрелости уже воспринимается иначе. Исследования показывают, что границы старения не столько определяются биологическим возрастом, сколько зависят от психологического восприятия и отношения к собственному телу и уму. Недавнее исследование, проведенное в США среди двух тысяч человек старше сорока лет, позволило ученым определить, в каком возрасте американцы начинают ощущать себя "старыми". Оказалось, что чувство старения в среднем наступает уже к 47 годам, а заметная обеспокоенность внешними возрастными изменениями - примерно к пятидесяти. Это тот момент, когда люди чаще начинают замечать морщины, снижение тонуса кожи и общую усталость. На фоне этих внешних изменений многие участники признались, что испытывают тревогу по поводу когнитивного спада. Более половины респондентов признались, что хотя бы раз в день забывают, что собирались сказать, а четверть - теряют мысль ...>>

Гибкое композитное волокно для суперконденсаторов 14.07.2025

Проблема хранения и передачи энергии стоит особенно остро в эпоху носимой электроники, электромобилей и дронов. Современные аккумуляторы и суперконденсаторы часто сталкиваются с ограничениями по мощности, гибкости и сроку службы. Однако новое исследование, проведенное совместно учеными из Корейского института науки и технологий (KIST) и Сеульского национального университета, предлагает прорывной подход к решению этих задач. Ключ к инновации - композитные волокна, изготовленные из комбинации однослойных углеродных нанотрубок (CNT) и проводящего полимера полианилина (PANI). Такая структура сочетает в себе уникальные свойства обоих материалов: гибкость, прочность, высокую проводимость и способность к эффективному накоплению и передаче энергии. Как отмечает д-р Бон-Чол Ку, это решение помогает преодолеть слабые места, характерные для традиционных суперконденсаторов. Особенностью новой технологии стало использование полианилина в роли своеобразной "наноглазури", которая равномерно пок ...>>

Шпинат полезен для мышц 13.07.2025

Полноценное питание играет ключевую роль не только в поддержании общего здоровья, но и в сохранении мышечной массы, особенно с возрастом. Среди продуктов, оказывающих на организм заметное положительное влияние, шпинат занимает особое место. Этот вид зелени давно известен как источник витаминов и микроэлементов, однако новые научные данные раскрывают его еще и как союзника в борьбе за крепкие мышцы. Исследователи из Университета Эдита Коуэна пришли к выводу, что содержащиеся в шпинате нитраты способны положительно влиять на состояние мышечной ткани. Эти вещества участвуют в регуляции кальция - важного элемента для сокращения и восстановления мышц. Таким образом, шпинат способен не только поддерживать здоровье, но и содействовать укреплению мускулатуры. Команда ученых из Каролинского института в Швеции подтвердила этот механизм на молекулярном уровне. Они обнаружили, что нитраты, поступающие в организм с пищей, стимулируют высвобождение кальция, что в свою очередь активизирует рабо ...>>

Случайная новость из Архива Сверхнизкие звуки заставляют людей танцевать 21.11.2022 Ритмические звуки на частотах, недоступных человеческому слуху, влияют на слушателей. Эксперименты с канадской группой Orphx показали, что экстремально низкие басы стимулируют публику танцевать, хотя не воспринимаются сознанием. "Музыка - это биологическая загадка: она не нужна для размножения, для питания или выживания, но почему люди так любят ее и так любят под нее двигаться"? - задает вопрос Дэниел Кэмерон. Вместе с коллегами из канадского Университета МакМастер он исследует влияние музыки на нашу нервную систему. В своей новой работе ученые обнаружили, что даже лежащие на грани слуха сверхнизкие частоты незаметно влияют на слушателей, стимулируя их танцевать и двигаться активнее. Воздействие музыки на человека неожиданно и разнообразно. Многие его аспекты связаны с личным опытом и привычной культурой, но другие универсальны. Недаром представители любых народов воспринимают одни и те же мелодичные фразы все равно - скажем, как печальные или призывные, торжествующие. Есть и загадочные проявления типа улучшения памяти во время прослушивания хорошо знакомых композиций. Специально для музыкальных исследований при Университете МакМастер устроен "лабораторный" концертный зал LIVELab. Он оснащен камерами с системой захвата движения и сложным акустическим оборудованием Meyer, способным воспроизводить весь спектр частот, доступных человеческому уху (примерно от 20 до 20 тысяч герц), а также вне этого диапазона. Для участия в новых экспериментах Кэмерон и его коллеги пригласили популярный дуэт Orphx, работающий в жанре электронной танцевальной музыки. Пришедшим на концерт добровольцам раздали датчики, позволявшие лучше отслеживать их движения. Кроме того, они заполняли опросники до и после 55-минутного выступления дуэта. А во время него ученые незаметно изменяли настройки акустического оборудования: раз в 2,5 минуты они включали и выключали динамики, воспроизводившие басы сверхнизких частот от восьми до 37 герцов. Специалисты сравнили интенсивность движений публики в эти промежутки. Оказалось, что в моменты звучания сверхнизких басов публика двигалась в среднем на 11,8 процента активнее, чем когда их не было. При этом опросники показали, что на слух никто не заметил никакой разницы: слишком низкими были частоты. Причины этого точно не известны. Авторы исследования предполагают, что эффект может быть связан с непосредственным влиянием сверхнизких частот на мозг, минуя сознательное восприятие. Структуры внутреннего уха тесно встроены в работу вестибулярного аппарата и моторной системы. Может быть, их колебания способны конкретно отражаться в работе, не задействовав слух.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025