Skrzydła ważek i cykad inspiracją dla stworzenia bakteriobójczych opakowań
- Dodał: Barbara Suchodolska
- Data publikacji: 22.03.2022, 19:30
Członkowie australijskiego i japońskiego zespołu naukowców połączyli swoje siły, tworząc nanoteksturę symulującą tę, znajdującą się na skrzydłach niektórych owadów, na przykład ważek i cykad. Osiągnięta przez badaczy faktura jest zdolna do zabicia 70% bakterii i zachowuje swoją skuteczność nawet po przeniesieniu jej na plastik.
Budowa skrzydeł ważek i cykad wykazuje wysokie właściwości bakteriobójcze i to właśnie ona stała się inspiracją dla naukowców z australijskiego uniwersytetu RMIT, Tokyo Metropolitan University oraz Instytutu KAITEKI. Ich powierzchnia pokryta jest szeroką gamą bardzo uporządkowanych nanofilarów. Odpowiadają one za hydrofobowość owadziego narządu, dzięki czemu nie przenika przez niego woda. Prócz tego, skrzydła potrafią zabijać drobnoustroje, odbijają światło, a także same się oczyszczają. Jeśli bakteria osiedli się na skrzydle, układ nanofilarów rozrywa błony komórkowe, tym samym je unicestwiając. Profesor Eleną Ivanova z Uniwersytetu RMIT porównała to zjawisko do rozciągania lateksowej rękawicy, gdy najsłabszy punkt lateksu pęka w następstwie powolnego naprężania.
Zespół opracował swoją nanoteksturę, powielając zaobserwowane u owadów nanofilary i opracowując własne nanowzorce. Właściwości antybakteryjne wzorów były monitorowane w Australii, a najlepsze z nich zostały udostępnione zespołowi z Japonii, który następnie opracował sposób na odtworzenie ich na tworzywie sztucznym.
Stworzone nanoteksturowanie na ten moment najlepiej sprawdza się na sztywnym plastiku, dlatego naukowcy pracują obecnie nad przystosowaniem go do zastosowania na bardziej miękkich tworzywach sztucznych. Wdrożenie wynalazku do masowej produkcji może zredukować procent odpadów generowanych podczas produkcji żywności, zwłaszcza mięsa i nabiału, w których najszybciej dochodzi do rozwoju bakterii.
Zespół profesor Ivanovej pracował nad zaprojektowaniem optymalnego nanowzoru od dekady. Obecna technologia nareszcie umożliwiła zwiększenie skali i właściwości bakteriobójczych w opakowaniach, co jest jedynie ułamkiem jego potencjalnych zastosowań. Nowe badania były oparte na innych przeprowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu Illinois w 2020 roku, które wyodrębniły poszczególne części składu nanofilarów.
Naukowcy wyrazili chęć współpracy z potencjalnymi partnerami w kolejnych etapach badań, tj. rozbudowie technologii oraz ustalenie najlepszej strategii dla rozpowszechnienia produkcji antybakteryjnych opakowań.