یک ترکیب گیاهی که مانند استخوان سفت است!
تاریخ انتشار: ۲۳ بهمن ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۴۳۵۹۱۶۰
آفتاب‌‌نیوز :
قوی‌ترین قسمت درخت، در تنه یا ریشه‌های پراکنده آن نیست؛ بلکه در دیواره سلول‌های میکروسکوپی آن نهفته است.
به گزارش ام‌آی‌تی نیوز، دیواره یک سلول چوب، از الیاف سلولزی ساخته شده است که فراوان‌ترین پلیمر طبیعت و مولفه اصلی ساختار همه گیاهان و جلبک‌ها به شمار می‌رود. درون هر کدام از الیاف، نانوبلورهای سلولز وجود دارند که زنجیره‌ای از پلیمرهای آلی هستند که در الگوهای بلوری تقریبا کاملی چیده شده‌اند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
اکنون، پژوهشگران "دانشگاه ام‌آی‌تی"(MIT)، ترکیبی را مهندسی کرده‌اند که از مخلوط کردن نانوبلورهای سلولز با مقداری پلیمر مصنوعی ساخته شده است. بلورهای آلی، حدود ۶۰ تا ۹۰ درصد از این ماده را تشکیل می‌دهند که تا به امروز، بالاترین میزان از نانوبلورهای سلولزی موجود در یک ترکیب بوده است.
پژوهشگران دریافتند که این ترکیب مبتنی بر سلولز از برخی انواع استخوان، قوی‌تر و از آلیاژهای آلومینیوم معمولی، سفت‌تر است. ساختار این ماده، به پوشش داخلی پوسته سفت برخی از نرم‌تنان شبیه است.
این گروه پژوهشی، دستورالعملی را برای ترکیب مبتنی بر نانوبلورهای سلولزی ارائه کردند که می‌توان آنها را با استفاده از چاپ سه‌بعدی و ریخته‌گری معمولی ساخت.
آنها ترکیب را چاپ کردند و استحکام و سفتی آن را مورد بررسی قرار دادند. همچنین، آنها کامپوزیت را به شکل دندان درآوردند تا نشان دهند که این ماده ممکن است روزی برای ساخت ایمپلنت‌های دندان مبتنی بر سلولز و در این مورد، هر محصول پلاستیکی قوی‌تر، سفت‌تر و پایدارتر استفاده شود.
"جان هارت"(John Hart)، استاد مهندسی مکانیک دانشگاه ام‌آی‌تی گفت: با ایجاد این ترکیب می‌توانیم به مواد مبتنی بر پلیمر، خواص مکانیکی بدهیم که پیشتر هرگز نداشتند. اگر بتوانیم مقداری پلاستیک مبتنی بر نفت را با سلولز طبیعی جایگزین کنیم، مسلما برای سیاره زمین نیز بهتر خواهد بود.
سالانه بیش از ۱۰ میلیارد تن سلولز از پوست، چوب یا برگ گیاهان تولید می‌شود. بیشتر این سلولزها برای تولید کاغذ و منسوجات مورد استفاده قرار می‌گیرند و بخشی از آنها نیز به پودری تبدیل می‌شوند که در غلیظ‌کننده‌های مواد غذایی و لوازم آرایشی به کار می‌رود.
دانشمندان در سال‌های اخیر، کاربرد نانوبلورهای سلولز را بررسی کرده‌اند که می‌توان آنها را از الیاف سلولز استخراج کرد. بلورهای فوق‌العاده قوی را می‌توان به عنوان تقویت‌کننده‌های طبیعی در مواد مبتنی بر پلیمر استفاده کرد اما پژوهشگران تنها توانسته‌اند مقدار کمی از نانوبلورهای سلولز را ترکیب کنند زیرا آنها به جمع شدن تمایل دارند و فقط پیوند ضعیفی را با مولکول‌های پلیمری ایجاد می‌کنند.
هارت و همکارانش به دنبال توسعه یک ترکیب با کسر بالایی از نانوبلورهای سلولز بودند که بتوان آنها را به شکل‌های قوی و بادوام درآورد. آنها کار خود را با مخلوط کردن محلولی از پلیمر مصنوعی با پودر نانوبلورهای سلولز آغاز کردند. آنها نسبتی را برای نانوبلورهای سلولز و پلیمر تعیین کردند که محلول را به نوعی ژل تبدیل می‌کند. قوام این ژل به اندازه‌ای است که می‌توان آن را از طریق نازل یک چاپگر سه‌بعدی تغذیه کرد یا در قالب ریخت. آنها از یک کاوشگر برای شکستن توده‌های سلولز درون ژل استفاده کردند. این کار، احتمال ایجاد پیوندهای قوی با مولکول‌های پلیمری را برای سلولز پراکنده افزایش داد.
آنها مقداری ژل را از طریق یک چاپگر سه‌بعدی تغذیه کردند و بقیه را در قالب ریختند. سپس به نمونه‌های چاپ‌شده اجازه دادند تا خشک شوند. طی این فرآیند، ماده منقبض شد و یک ترکیب جامد باقی ماند که بیشتر آن از نانوبلورهای سلولز تشکیل شده بود.
"آبیناو رائو"(Abhinav Rao)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما چوب را از اساس تخریب کردیم و به بازسازی آن پرداختیم. ما بهترین اجزای چوب را که نانوبلورهای سلولزی هستند، برداشتیم و آنها را بازسازی کردیم تا به یک ترکیب جدید دست پیدا کنیم.
زمانی که این گروه پژوهشی، ساختار ترکیب را زیر میکروسکوپ مورد بررسی قرار دادند، مشاهده کردند که دانه‌های سلولز در یک الگوی شبیه به آجر و ملات قرار گرفته‌اند.
آنها مقاومت این ماده را در برابر ترک خوردن آزمایش کردند و ابزارهایی در مقیاس نانو و سپس در مقیاس میکرو را به کار بردند. آنها دریافتند که آرایش دانه‌های سلولز این ترکیب در مقیاس‌های چندگانه، از شکافته شدن در اثر ترک برداشتن جلوگیری می‌کند. این مقاومت در برابر تغییر شکل، به سفتی ترکیب کمک می‌کند.
پژوهشگران در ادامه بررسی‌های خود، به دنبال راه‌هایی برای به حداقل رساندن انقباض ژل‌ها هنگام خشک شدن هستند. اگرچه انقباض، مشکل چندانی را در چاپ اشیای کوچک ایجاد نمی‌کند اما اشیای بزرگ‌تر با خشک شدن ترکیب ممکن است ترک بردارند.
این پژوهش، در مجله "Cellulose" به چاپ رسید.
منبع: خبرگزاری ایسنامنبع: آفتاب
کلیدواژه: استخوان ترکیبات گیاهی نانوبلورهای سلولز یک ترکیب توان آن قوی تر
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت aftabnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آفتاب» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۴۳۵۹۱۶۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
المپیک با طعم سبزیجات
همشهری آنلاین - سیدسروش طباطبایی‌پور: تونی استانژه، رئیس کمیته برگزارکننده المپیک، در مراسم بدرقه مشعل، شعله آن را در فانوسی به کشتی سه دکله «بلم» حمل کرد و این یعنی در چشم بر هم زدنی، رقابت‌های ورزشکاران جهان، بدون در نظرگرفتن فرهنگ‌ها و ملیت‌ها، آغاز می‌شود و کلی هیجان و زیبایی برای جهانیان به ارمغان می‌آورند.
اما برگزارکنندگان و حامیان المپیک امسال، رویکردی جدید را به جهان اعلام کرده‌اند که مورد توجه دوستداران محیط‌زیست قرار گرفت؛ آنها اعلام کرده‌اند که در تلاشند با ارائه غذاهای گیاهی بیشتر در طول ۱۷روز مسابقات، نقش مؤثری در کاهش گازهای گلخانه‌ای و تولید دی‌اکسید کربن داشته باشند.
فرانسه، کشور کافه‌های بی‌نظیر و رستوران‌های رنگارنگ، بیشترین مصرف گوشت گاو و گوساله را در اروپا دارد، اما حالا حامیان المپیک فرانسه، تصمیم گرفته‌اند منوی غذای ورزشکاران، داوران و تماشاگران را به ویترینی از غذاهای گیاهی تغییر دهند. برای اولین‌بار، یک شرکت طبخ غذاهای گیاهی، در گروه حامیان المپیک قرار گرفته و جورجینا گرنون، مدیرعامل آن اعلام کرده که می‌خواهد کلوچه تخم‌مرغی، فلافل نخود و چغندر، کرپ سبزیجات و دیگر غذاهای گیاهی را جایگزین استیک و پیتزای گوشت کند. او می‌گوید: «ما در فرانسه هستیم؛ پس غذا مهم است، اما راه‌های دیگری هم برای پختن غذا، حتی فست‌فودهای خوشمزه وجود دارد؛ فست‌فودهایی مثل فروش سوسیس و همبرگر گیاهی در ورزشگاه‌ها!»
برگزارکنندگان این رویداد تاریخی، تخمین می‌زنند که قرار است حدود ۱۳میلیون غذا در روزهای برگزاری بازی‌ها سرو شود و این یعنی، فرانسه در آن روزها، به بزرگ‌ترین رستوران ۲۴ساعته جهان تبدیل خواهد شد.
البته حدود ۱۵هزار ورزشکاری که در مسابقات شرکت می‌کنند، به گوشت، مرغ و ماهی هم دسترسی دارند، اما گرنون می‌گوید: بیش از یک سوم غذاها، گیاهی پخته می‌شوند.
شارل ژیلوی هم، سرآشپز رستوران‌های دهکده المپیک است. او می‌گوید: قرار است به‌خاطر احترام به محیط‌زیست و برای اولین‌بار، به‌جای ظروف پلاستیکی یکبار مصرف، قاشق‌ها و بشقاب‌های قابل شست‌وشو در اختیار ورزشکاران قرار گیرد. او به ورزشکاران شرکت‌کننده در المپیک توصیه می‌کند حتما عدسی معروفش را در پیاله‌های قابل شست‌وشو امتحان کنند؛ غذایی خوشمزه و مقوی که با طرز پختی منحصربه‌فرد و با استفاده از دال عدس، سبزی‌های معطر و تازه فرانسوی، زعفران و همراه با یک تکه نان ذرت، سرو می‌شود.
میوه‌های محلیاتفاق باشکوه دیگری که قرار است در المپیک امسال رخ دهد، این است که فرانسه در روزهای المپیک، قرار است به بزرگ‌ترین سالادبار میوه و سبزیجات جهان تبدیل شود؛ اما مسئولان این کشور، می‌خواهند میوه‌ها و سبزیجات مورد نیاز ورزشکاران را تا جایی که می‌توانند از کشاورزان داخلی تأمین کنند تا لازم نباشد برای حمل‌ونقل آنها، دست به دامن هواپیماهایی با سوخت‌های فسیلی شد.
کد خبر 848119 برچسب‌ها گوشت سبزی ویژه ورزشی غذا و گردشگری محیط زیست جهان المپیک ورزش فرانسه
استرداد ۸۵ میلیون ریال به حساب زائران حج تمتع ۱۴۰۲