Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Lepsze polimery, świeższa żywność

Rekomendowane odpowiedzi

Dzięki przypadkowemu odkryciu, dokonanemu na Case Western Reserve University, możliwe będzie dłuższe i bezpieczniejsze przechowywanie żywności oraz leków i lepsze zabezpieczenie elektroniki przed wilgocią. A wszystko przy jednoczesnych obniżonych kosztach.

Uczeni w laboratorium Centrum Warstwowych Systemów Polimerowych zablokowali przenikanie gazu przez polimer. Oznacza to, że jego cieńsza warstwa będzie zabezpieczała lepiej, niż obecnie grubsza.
Badacze przypadkowo odkryli, że tlenek polietylenu (PEO), gdy nakładany jest w warstwach, których grubość liczymy w skali nano, krystalizuje w jedną warstwę, która przypomina pojedynczy olbrzymi kryształ. Charakteryzuje się on 100-krotnie mniejszą przepuszczalnością gazów niż obecnie wykorzystywany polietylen. Dzięki temu, że struktura takich warstw jest krystaliczna, nie pozwala ona na penetrację gazów takich jak tlen czy dwutlenek węgla.

Nigdy wcześniej nie udało się zaobserwować spontanicznego organizowania się polimeru w niemal idealne kryształy. Odkrycie pozwoli na produkcję olbrzymich, liczonych w kilometrach długości, płacht polietylenu o bardzo dobrych właściwościach.

Obecnie polimery, takie jak polietylen, polipropylen czy nylon, są wykorzystywane jako bariery dla gazów w przemyśle opakowaniowym. Zabezpieczają żywność, leki i elektronikę, a ich głównymi zaletami są niewielki koszt produkcji, odporność mechaniczna i łatwość produkcji. Teraz będą one lepiej zabezpieczały żywność i leki, a jako że ich właściwości są znacznie lepsze, samego materiału może być mniej, co obniży koszty jego stosowania.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli nie będą przepuszczały wodoru, to będzie prawdziwy sukces. Na reszcie będzie jak go magazynować na stacjach paliwowych dla eko-samochodów.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Jeśli nie będą przepuszczały wodoru, to będzie prawdziwy sukces.

 

Balony staną się powszechne.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Kierowcy w podeszłym wieku częściej niż ich młodsi koledzy mylą pedał gazu z pedałem hamulca. Dlatego też w Japonii, kraju z największym na świecie odsetkiem seniorów w populacji, nakazano kierowcom powyżej 75. roku życia przeprowadzanie okresowych testów poznawczych. Jednak dotychczas brakowało badań opisujących procesy zachodzące w mózgu podczas naciskania pedałów gazu i hamulca.
      Zbadania tego problemu podjęli się Nobuyuki Kawai i Ryuzabura Nakata z Uniwersytetu w Nagoi. Naukowcy przeprowadzili eksperymenty z udziałem osób starszych, których mediana wieku wynosiła 68,7 lat oraz studentów, wśród których mediana wieku to 20,8 lat. Zadaniem badanych było naciskanie lewego bądź prawego przycisku lewą lub prawą stopą lub ręką w reakcji na odpowiedni sygnał. Wskazywał on, czy należy nacisnąć prawy czy lewy przycisk i czy należy do tego użyć prawej czy lewej ręki lub nogi. Czasami uczestnicy mieli więc naciskać przycisk ruchem na wprost (tak jak naciskamy pedał gazu, który znajduje się pod naszą prawą nogą), a czasem na skos (w ten sposób naciskamy pedał hamulca). Uczeni skupili się na badaniu reakcji w lewej części grzbietowo-bocznej kory przedczołowej.
      U wszystkich uczestników badań naciskanie przycisku nogą wiązało się w większą liczbą popełnianych błędów, dłuższym czasem reakcji i większą aktywacją mózgu niż w naciskanie przycisku ręką. Co interesujące, naciskanie przycisku nogą na skos powodowało większą aktywację mózgu niż naciskanie go na wprost. Różnicy takiej nie zauważono w przypadku rąk, co sugeruje, że uczestnicy badań mieli większe kłopoty podczas używania nogi do przyciskania na skos.
      Czas reakcji osób starszych był dłuższy niż osób młodszych. U seniorów dochodziło do większej aktywacji mózgu, co jest zgodne z tym, co wiemy o starzeniu się i o sposobach, w jaki mózg kompensuje spadek zdolności poznawczych. Jednak dzięki temu mechanizmowi kompensacji osoby starsze nie popełniały więcej błędów niż osoby młodsze.
      Badania wskazują zatem, że wciskanie pedałów nogami, szczególnie po skosie, jest wymagającym zadaniem. Osoby starsze i tak muszą zaangażować większą część mózgu niż osoby młodsze i potrzebują więcej czasu na reakcję. Dopiero wówczas nie popełniają więcej błędów młodzi. W sytuacjach stresowych lub gdy mózg zajęty jest dodatkowymi czynnościami, jak np. obserwacja drogi, rozmowa z inną osobą, mogą pojawiać się błędy i stąd może brać się większa w tej grupie liczba wypadków w wyniku pomylenia pedału gazu z hamulcem.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Świat ma coraz większy problem z plastikowymi odpadami. By mu zaradzić chemicy z Cornell University opracowali nowy polimer o właściwościach wymaganych w rybołówstwie, który ulega degradacji pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, dowiadujemy się z artykułu opublikowanego na łamach Journal of the American Chemical Society.
      Stworzyliśmy plastik o właściwościach mechanicznych wymaganych w komercyjnym rybołówstwie. Jeśli  wyposażenie to zostanie zgubione w wodzie, ulegnie degradacji w realistycznej skali czasowej. Taki materiał może zmniejszyć akumulowanie się plastiku w środowisku, mówi główny badacz, Bryce Lipinski, doktorant z laboratorium profesora Geoffa Coatesa. Uczony przypomina, że zgubione wyposażenie kutrów rybackich stanowi aż połowę plastikowych odpadów pływających w oceanach. Sieci i liny rybackie są wykonane z trzech głównych rodzajów polimerów: izotaktycznego polipropylenu, polietylenu o wysokiej gęstości oraz nylonu-6,6. Żaden z nich nie ulega łatwej degradacji.
      Profesor Coates od 15 lat pracuje na nowym rodzajem plastiku o nazwie izotaktyczny tlenek polipropylenu (iPPO). Podwaliny pod stworzenie tego materiału położono już w 1949 roku, jednak zanim nie zajął się nim Coates niewiele było wiadomo o jego wytrzymałości i właściwościach dotyczących fotodegradacji.
      Lipinski zauważył, że iPPO jest zwykle stabilny, jednak ulega degradacji pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. W laboratorium widać skutki tej degradacji, jednak są one niewidoczne gołym okiem. Tempo rozpadu tworzywa zależy od intensywności promieniowania. W warunkach laboratoryjnych łańcuch polimerowy uległ skróceniu o 25% po 30-dniowej ekspozycji na UV. Ostatecznym celem naukowców jest stworzenie plastiku, który będzie rozpadał się całkowicie i nie pozostawi w środowisku żadnych śladów. Lipinski mówi, że w literaturze fachowej można znaleźć informacje o biodegradacji krótkich łańcuchów iPPO. Uczony ma jednak zamiar udowodnić, że całkowitemu rozpadowi będą ulegały tak duże przedmioty jak sieci rybackie.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego opracowali metodę syntezy, która umożliwia produkcję czystego chemicznie polikaprolaktonu (PCL-u). Jest to polimer ulegający naturalnemu rozkładowi w okresie około dwóch lat. Wykazuje on zgodność tkankową, co oznacza, że może być stosowany w przemyśle farmaceutycznym i medycznym. Dodatkowo polimer ten ma dobre właściwości przetwórcze, jest rozpuszczalny w wielu rozpuszczalnikach organicznych oraz może tworzyć mieszalne blendy polimerowe. Powyższe właściwości sprawiają że ma szerokie zastosowania wielkotonażowe, co przekłada się na zainteresowanie wielu ośrodków naukowych i przemysłowych.
      PCL może być stosowany jako: nośnik w układach kontrolowanego uwalniania leków, podłoże do hodowli tkanek w inżynierii tkankowej bądź materiał wypełniający. Dzięki temu, że naturalnie rozkłada się w organizmie ludzkim, może być również wykorzystywany do produkcji wchłanialnych nici chirurgicznych czy implantów z pamięcią kształtu, takich jak klamry do łączenia złamań kości czy specjalne pręty stosowane do leczenia schorzeń kręgosłupa.
      Zważywszy na interesujące właściwości, polimer ten znajduje także zastosowanie w przemyśle – jako dodatek do opakowań i folii biodegradowalnych, a w połączeniu ze skrobią może być używany do wyrobu tworzywa, z którego otrzymywane są jednorazowe talerzyki czy kubki.
      Ze względu na wielkotonażową produkcję PCL-u i jego szerokie zastosowanie w medycynie, ważne jest usprawnianie procesu jego produkcji, najczęściej poprzez modyfikacje sposobu jego otrzymywania. Docelowo proces ten powinien być kontrolowany w taki sposób, aby producenci otrzymywali PCL o określonych, pożądanych właściwościach przy obniżonych wymaganiach technologicznych.
      Jest to trudne zadanie przede wszystkim ze względu na potencjalne zastosowanie PCL-u w medycynie, gdzie wyprodukowane z niego narzędzia czy obiekty mają kontakt z tkanką ludzką, co wymusza ponadprzeciętną czystość wymaganą przez producentów. Ponadto produkcja tego polimeru powinna być przyjazna dla środowiska naturalnego.
      Interesujące rozwiązanie zaproponowali naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego. Zmienili warunki, w których prowadzony jest proces polimeryzacji ε-kaprolaktonu (ε-CL), umożliwiając produkcję polimerów o niespotykanej czystości . Alternatywą okazało się zastosowanie wody jako inicjatora reakcji chemicznej oraz wysokiego ciśnienia jako jej katalizatora. Obecność wody pozwala kontrolować przebieg reakcji, natomiast przeprowadzenie jej w warunkach wysokiego ciśnienia umożliwia otrzymanie produktu o dużej czystości, oznaczającej m.in. brak zawartości jonów metali i zanieczyszczeń organicznych oraz nieorganicznych. Tak otrzymany PCL może być stosowany nie tylko w przemyśle, ale i w medycynie, m.in. do produkcji nici chirurgicznych, jako nośnik leków czy szkielet w inżynierii tkankowej.
      Ponadto zaproponowany sposób ciśnieniowej polimeryzacji ε-kaprolaktonu pozwala na uproszczenie składu mieszaniny reakcyjnej, co skutkuje obniżeniem kosztów produkcji. Opisane rozwiązanie zostało objęte ochroną patentową.
      Autorami wynalazku są pracownicy Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych: mgr inż. Andrzej Dzienia, dr inż. Paulina Maksym, dr hab. Magdalena Tarnacka, dr hab. Kamil Kamiński, prof. UŚ oraz prof. zw. dr hab. Marian Paluch.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Już w poprzedniej dekadzie interesowano się zastosowaniem interferencji RNA (wyciszania lub wyłączania ekspresji genu przez dwuniciowy RNA) w leczeniu nowotworów. Cały czas problemem pozostawało jednak dostarczanie RNA o sekwencji zbliżonej do wyłączanego wadliwego genu. Naukowcy z MIT-u zaproponowali ostatnio rozwiązanie - zbitki mikrogąbek z długich łańcuchów kwasu nukleinowego.
      Skąd problem z dostarczaniem? Małe interferujące RNA (siRNA, od ang. small interfering RNA), które niszczą mRNA, są szybko rozkładane przez enzymy zwalczające wirusy RNA.
      Paula Hammond i jej zespół wpadli na pomysł, by RNA pakować w tak gęste mikrosfery, że są one w stanie wytrzymać ataki enzymów aż do momentu dotarcia do celu. Nowy system wyłącza geny równie skutecznie jak wcześniejsze metody, ale przy znacznie zmniejszonej dawce cząstek. Podczas eksperymentów Amerykanie wyłączali za pomocą interferencji RNA gen odpowiadający za świecenie komórek nowotworowych u myszy. Udawało im się to za pomocą zaledwie 1/1000 cząstek potrzebnych przy innych metodach.
      Jak tłumaczy Hammond, interferencję RNA można wykorzystać przy wszystkich chorobach związanych z nieprawidłowo funkcjonującymi genami, nie tylko w nowotworach.
      Wcześniej siRNA wprowadzano do nanocząstek z lipidów i materiałów nieorganicznych, np. złota. Naukowcy odnosili większe i mniejsze sukcesy, ale nadal nie udawało się wypełnić sfer większą liczbą cząsteczek RNA, bo krótkich łańcuchów nie można ciasno "ubić". Ekipa prof. Hammond zdecydowała się więc na wykorzystanie jednej długiej nici, którą łatwo zmieścić w niewielkiej sferze. Długoniciowe cząsteczki RNA składały się z powtarzalnych sekwencji nukleotydów. Dodatkowo segmenty te pooddzielano krótkimi fragmentami, rozpoznawanymi przez enzym Dicer, który ma za zadanie ciąć RNA właśnie w tych miejscach.
      Podczas syntezy RNA tworzy arkusze, które potem samorzutnie zwijają się w bardzo zbite gąbkopodobne sfery. W sferze o średnicy 2 mikronów mieści się do 500 tys. kopii tej samej sekwencji RNA. Potem sfery umieszcza się na dodatnio naładowanym polimerze, co prowadzi do dalszego ich ściskania. Średnica wynosi wtedy zaledwie 200 nanometrów, a to niewątpliwie ułatwia dostanie się do komórki. W komórce Dicer tnie długą nić na serię 21-nukleotydowych nici.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W centrum Drogi Mlecznej znajduje się olbrzymia czarna dziura o masie około 4,3 miliona razy większej niż masa Słońca. Astronomowie twierdzą, że już wkrótce Sagittarius A*, bo tak nazwano ten obiekt, rozbłyśnie dzięki chmurze gazu, która zmierza w jego kierunku.
      O istnieniu Sagittariusa A* wiemy z intensywnego promieniowania na obrzeżach dziury. Jest ono emitowane przez rozgrzaną materię wpadającą do dziury. Jednak z wyjątkiem promieniowania radiowego i niewielkiej emisji promieni X, Sagittarius A* jest niezwykle spokojna, co oznacza, że wokół niej niewiele się dzieje. Ten spokój powoduje, że niewiele o czarnej dziurze wiadomo. Jednak wkrótce to się zmieni.
      Od 2002 roku astronomowie obserwują chmurę gazów o masie 3-krotnie większej od masy Ziemi, która pędzi z prędkością 8,4 miliona kilometrów na godzinę w kierunku Sagittariusa A*. W miarę zbliżania się do strefy akrecji, obszaru, w którym materia zaczyna opadać do czarnej dziury, chmura ulega rozerwaniu. Obecnie obserwujemy, jak się rozpada. Od kilku lat na naszych oczach zachodzą zmiany. W najbliższym czasie proces ten stanie się jeszcze bardziej dramatyczny... chmura znacznie przyspiesza w kierunku czarnej dziury - mówi Stefan Gillessen, astronom z Instytutu Maksa Plancka w Garching.
      Chmura dotrze do dziury w 2012 lub 2013 roku. Astronomowie spodziewają się, że gdy materia zacznie opadać do Sagittariusa A* emisja promieniowania X stanie się znacznie bardziej intensywna, a w ciągu kilku lat powstanie gigantyczna flara. Prawdopodobnie pierwszymi urządzeniami, które zauważą rozbłysk, będą satelity wykrywające promieniowanie X, ale później Sagittarius A rozświetli się w pełnym zakresie promieniowania - stwierdził Gillessen.
       
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...