Βιοδιασπώμενο γυαλί από αμινοξέα κατασκευάζεται με τρισδιάστατη εκτύπωση

Ένα διαφορετικό είδος βιοδιασπώμενου γυαλιού, κατασκευάστηκε για πρώτη φορά από τους δομικούς λίθους των πρωτεϊνών, τα αμινοξέα. Ερευνητές και ερευνήτριες από πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών ένωσαν τις δυνάμεις τους σε μια προσπάθεια σύνθεσης βιοδιασπώμενου υλικού το οποίο να προσομοιάζει τις ιδιότητες του γυαλιού. Τα αποτελέσματα της έρευνάς τους, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό ανοίγουν νέους δρόμους για την κατασκευή και τη χρήση νέων βιοδιασπώμενων υλικών.

Το συμβατικό γυαλί που δημιουργείται από ανόργανα υλικά είναι ανακυκλώσιμο. Παρόλα αυτά, ένα σημαντικό ποσοστό του γυαλιού που παράγεται και καταναλώνεται κάθε χρόνο καταλήγει στους χώρους υγειονομικής ταφής όπου εκεί χρειάζεται να περάσουν χιλιάδες χρόνια μέχρι να διασπαστεί. Αντιθέτως, τα αμινοξέα και τα πεπτίδια από τα οποία αποτελείται το βιοδιασπώμενο γυαλί χρησιμοποιούνται άμεσα από τους μικροοργανισμούς. Έτσι το γυάλινο αντικείμενο μπορεί να αποσυντεθεί γρήγορα και τα χημικά στοιχεία που το αποτελούν μπορούν να αξιοποιηθούν εκ νέου από άλλους οργανισμούς. Προκειμένου να παρασκευαστεί το υλικό τροποποιήθηκαν με χημικές διεργασίες τα αμινοξέα, τα οποία, έπειτα, υποβλήθηκαν σε διαδοχικές θερμοκρασιακές μεταβολές. Το τελικό αποτέλεσμα ήταν ένα διαφανές υλικό σχεδόν πανομοιότυπο με το γυαλί, το οποίο έχει ένα μοναδικό συνδυασμό λειτουργικών ιδιοτήτων και περιβαλλοντικά βιώσιμων χαρακτηριστικών. Παρόλο που εξαιτίας της σύνθεσής του είναι ευαίσθητο στην υγρασία, μπορεί να έχει ποικίλες εφαρμογές, όπως στους φακούς των μικροσκοπίων. Το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην τρισδιάστατη εκτύπωση για την παραγωγή πληθώρας αντικειμένων με οποιοδήποτε γεωμετρικό σχέδιο. Παρόλο που η κατασκευή βιοδιασπώμενου γυαλιού βρίσκεται ακόμα σε ερευνητικό στάδιο, φαίνεται να αποτελεί μια βιώσιμη εναλλακτική προσέγγιση που μπορεί να περιορίσει τη χρήση του συμβατικού γυαλιού.

Science Advances,

Πηγή:

Xing, R., Yuan, C., Fan, W., Ren, X. & Yan, X.