Пермские биотехнологи научились из целлюлозы делать материал для бронежилетов

Пермские биотехнологи научились из целлюлозы делать материал для бронежилетов
10 Апреля 2015
На технологической базе Пермского государственного научного исследовательского университета ученые разработали новый способ получения наноцеллюлозы. Этот материал, который по своей прочности превосходит сталь, может быть использован в различных отраслях производства – от супергибких экранов до бронежилетов. В настоящее время в России производство наноцеллюлозы отсутствует.

Созданная по программе развития национального исследовательского университета Лаборатории клеточных и микробных биотехнологий ПГНИУ в сотрудничестве с Институтом экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН впервые получила наноцеллюлозу биотехнологическим путем.

Новейший способ получения наноцеллюлозы удешевляет ее производство в 3,5 раза. Он предполагает шесть стадий, на одной из которых происходит получение чистых целлюлозных волокон и удаление лигнина – примеси, которая снижает качество материала. Ученые нашли специальный штамм плесневых грибов Aspergillus niger, который позволяет эффективно разрушить лигнин.

- В качестве сырья мы планируем использовать различные целлюлозосодержащие материалы, в том числе отходы целлюлозно-бумажных комбинатов, которые образуются в больших количествах и представляют серьезную опасность для окружающей среды. Только на территории Пермского края находится более 8 млн тонн неутилизированных отходов, - говорит сотрудник Лаборатории клеточных и микробных биотехнологий ПГНИУ Эльвира ПОЗЮМКО.

Наноцеллюлоза обладает уникальным свойством псевдопластичности - она вязка в обычных условиях, ведёт себя как жидкость при механическом воздействии и сверхпрочна в твердом состоянии.

- Структура этого материала представлена плотно упакованным массивом игловидных кристаллов. Это обусловливает его прочность, которая превосходит нержавеющую сталь, - рассказывает заведующий сектором биокатализа и биосинтеза Лаборатории микробных и клеточных биотехнологий Александр МАКСИМОВ.

Полученный продукт имеет обширные сферы применения. На его основе создаются сверхлёгкие и сверхпрочные материалы: различные детали изделий, конструкций, машин, а также супергибкие экраны, бронежилеты и другие бронированные изделия. В медицине и фармакологии наноцеллюлоза применяется в качестве сорбентов и перевязочных материалов. Также, благодаря способности эффективно заполнять щели, она может использоваться в качестве клеящего материала для устранения технических дефектов.

По словам разработчиков, новый способ получения наноцеллюлозы позволит реализовать технологию на промышленных и малых предприятиях Пермского края, с некоторыми из которых уже есть договоренности о сотрудничестве.


Справка.
Наноцеллюлоза - это наноразмерные волокна целлюлозы, ширина которых – 5-20 нм, длина - от 10 нм до нескольких мкм. Она обладает такими свойствами, как псевдопластичность и сверхпрочность. Представляет собой коллоидный раствор, который не расслаивается и не образует осадок. Обладает повышенной вязкостью, образуя гелеподобную массу.
Лигнин - это сложное полимерное соединение, содержащееся в клеточных стенках и межклеточном пространстве растений и скрепляющее целлюлозные волокна. Древесина лиственных пород содержит 18-24% лигнина, хвойных – 27-30%.
Лаборатория микробных и клеточных биотехнологий создана в рамках реализации программы национального исследовательского университета. Деятельность лаборатории связана с такими направлениями, как технологии биокатализа и биосинтеза для получения промышленно-значимых веществ и материалов, разработка средств клинической диагностики, совершенствование способов синтеза фармпрепаратов, исследования в области молекулярной генетики и биотехнологий, создание высокопроизводительных диагностических систем, а также ПЦР-исследования: выявление инфекционных и генетических заболеваний, выделение и клонирование новых генов.



Источник: сайт ПГНИУ


Короткая ссылка на новость: http://a-economics.ru/~nygQS

Интервью

Дмитрий Пантелеев: инвестпроект Кировского БХЗ пополнит бюджет Кировской области
22.03.2019
В итоге был утвержден инвестиционный проект. Для бюджета он может принести дополнительно 30 млн рублей налога на прибыль

Прикладная наука

Оренбургские ученые разработали новый химический состав стали
20.02.2019 14:30:48
Исследователям удалось добиться повышения качества получаемого металла и даже превзойти зарубежные аналоги