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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Корпус батареи из дерева 16.08.2025 Новая разработка австрийской команды из Технического университета Граца бъединила дерево и сталь в конструкции корпуса батареи электромобиля. Созданный учеными гибридный корпус сочетает в себе три вида древесины - березу, тополь и павловнию - формируя внутреннее прочное ядро. Внешняя часть конструкции выполнена из легкой стальной оболочки, которая обеспечивает дополнительную защиту и долговечность. Такое необычное сочетание материалов вызвало первоначальный скептицизм среди специалистов, однако результаты испытаний оказались впечатляющими. В серии краш-тестов корпус из дерева и стали показал способность поглощать энергию удара почти на 98% больше, чем традиционный алюминиевый корпус, используемый в батареях Tesla. Это свидетельствует о том, что комбинированная конструкция способна значительно повысить безопасность аккумуляторных блоков при аварийных ситуациях. Такие показатели важны для массового внедрения электромобилей и повышения доверия пользователей к их безопасности. Особое внимание в исследованиях уделялось и термостойкости материала. При нагревании корпуса до экстремальной температуры в 1300°C, внешний слой с добавлением пробки позволял удерживать температуру на поверхности ниже 100°C. Для сравнения, такие характеристики значительно превосходят показатели алюминиевых корпусов Tesla, что делает конструкцию более устойчивой к пожарам и перегревам. Ученые подчеркивают, что использование дерева в корпусах батарей не только снижает вес устройства, но и снижает себестоимость производства, что в совокупности с экологической безопасностью делает эту технологию особенно привлекательной. Несмотря на то, что проект все еще находится на лабораторной стадии, его потенциал для коммерческого применения уже очевиден. Планы исследовательской группы предусматривают начало промышленного внедрения таких корпусов уже в 2025 году. Это позволит не только повысить безопасность электромобилей, но и сделать производство более устойчивым, сократив углеродный след и уменьшив зависимость от металлов, добыча которых наносит значительный ущерб окружающей среде.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026