신형 방수지는 포장과 생물의학 설비에 사용되고 플라스틱을 완전히 대체할 수 있을 것이다

지속가능한 소수성 종이의 창조를 보여주는 획기적인 연구는 섬유소 나노섬유와 폴리펩타이드가 이 종이의 성능을 강화하고 석유 기초재료에 생분해가 가능한 대체품을 제공하여 포장과 생의학 설비에 사용될 것으로 기대된다.

연구진은 섬유소 나노섬유의 강도와 내수성을 이용해 소수지를 개발함으로써 포장과 생의학 응용에 적합한 지속가능한 고성능 소재를 창출하기 위한 것이다.이 혁신적인 방법에는 섬유소 나노 섬유에 화학적 변화를 주지 않고 짧은 단백질 체인 (즉, 펩타이드 서열) 을 통합하는 것이 포함됩니다.그 결과는 잠재적인 석유 기초 재료 대체품으로 뚜렷한 환경 효과가 있다.

'기계적 강도와 차단 성능을 높이는 나노셀룰로오스-짧은 펩타이드 자체 조립'이라는 제목의 이 연구는 최근'재료화학 저널 B'표지에 실렸다.이 연구는 밀라노 공대 화학, 재료 및 화학 공학과 "Giulio Natta"와 알토 대학, 핀란드 VTT 기술 연구 센터 및 국립 과학 연구 센터 SCITEC에 의해 수행되었습니다.연구소가 협력하여 진행하다.

섬유소 나노섬유(CNFs)는 섬유소(재생 가능 및 생분해의 원천)에서 추출한 천연섬유로 강도와 다기능성으로 유명하다.이 연구에서 밀라노 공과대학 줄리오-나타 (GiulioNatta)계 슈퍼 바이오 나노 실험실 연구진은 셀룰로오스 나노 섬유에 화학적 변형을 가하지 않고 펩타이드라고 불리는 작은 단백질을 첨가함으로써 셀룰로오스 나노 섬유의 성능을 크게 향상시키는 방법을 선보였다.

"우리의 초분자 방법에는 나노 섬유에 결합하여 기계적 성능과 방수성을 개선하는 작은 시퀀스의 펩타이드를 추가하는 것이 포함됩니다.이 연구의 공동 저자 인 Elisa Marelli"연구 결과 극소량의 펩타이드(0.1% 미만)조차도 생산된 혼합 재료의 기계적 성능을 현저하게 향상시켜 더 강한 내응력을 가질 수 있도록 했다"고 연구 방법을 설명했다.

마지막으로 연구진은 펩타이드 서열에 불소 원자를 첨가한 영향을 평가했다.이렇게 하면 재료에 구조화된 소수박막을 형성하여 그 생물상용성과 지속가능한 특성을 유지하면서 더욱 강한 방수성을 제공할수 있다.

이 연구의 공동 저자인 피에안젤로-메트랑골로 (Pierangelo) 처럼Metrangolo) 가 지적한 것처럼"이 진전은 석유 파생 재료에 필적할 수 있는 성능과 같은 품질과 효율을 달성하면서 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있는 바이오 재료를 만드는 새로운 기회를 가져왔다.이러한 혼합 재료는 지속 가능한 포장에 매우 적합합니다. 왜냐하면 이러한 포장은 습기 방지 성능이 매우 중요하며 생물학적 호환성을 가지고 있기 때문에 생물 의학 장비에도 매우 적합합니다."