RUDN 大學(xué)生物學(xué)家研究了環(huán)境因素(水、鹽和臭氧)對(duì)生物聚合物超薄納米纖維的積極影響。結(jié)果將有助于根據(jù)用途選擇合適的生物塑料;例如,用于醫(yī)療植入物、可生物降解的包裝或用于水凈化的過濾器。
測(cè)試對(duì)不同塑料的環(huán)境影響
RUDN 大學(xué)生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了環(huán)境如何影響兩種有機(jī)來源塑料的納米纖維:聚乳酸和聚羥基丁酸酯。
生物學(xué)家通過靜電紡絲法從聚羥基丁酸酯粉末和聚丙交酯顆粒中獲得了六種纖維。將聚合物溶液置于高壓靜電場(chǎng)中,將溶液“拉”成細(xì)細(xì)的射流。冷卻后,它們變成了纖維。六種成品纖維在組合物中聚合物的含量不同——純聚丙交酯和聚羥基丁酸酯及其不同比例的共混物。
“我們獲得了基于熱彈性生物聚酯的電紡超薄纖維。它們都來自天然豐富的可再生資源,即聚丙交酯和聚羥基丁酸酯。但我們的主要目標(biāo)不是獲得纖維本身,而是確定它們的特性是否在侵蝕性環(huán)境因素的影響下保持不變”,RUDN 大學(xué)科學(xué)教育中心“納米技術(shù)”副主任 Alexandre Vetcher 博士。
各種條件對(duì)纖維的影響
RUDN大學(xué)生物學(xué)家研究了水、生理環(huán)境(身體內(nèi)部環(huán)境)和臭氧對(duì)所得納米纖維的影響。結(jié)果表明,水蒸氣吸收取決于聚合物結(jié)構(gòu)。聚乳酸的比例越高,纖維吸收的水就越多:高達(dá)樣品重量的 1%。
科學(xué)家們使用磷酸鹽緩沖液來模擬生物體的內(nèi)部環(huán)境。聚乳酸纖維在 21 天內(nèi)在溶液中損失了超過 50% 的質(zhì)量,而聚羥基丁酸酯含量高的樣品損失了不到 15%。此外,當(dāng)用這種氣體流處理時(shí),聚乳酸含量高的聚合物吸收臭氧分子的速度更快,并且由于如此強(qiáng)烈的氧化,它們被破壞了。臭氧以 50:50 的兩種聚合物的比例滲透纖維最快。
“我們證明了以晶體結(jié)構(gòu)為特征的可生物降解納米纖維更能抵抗水和臭氧的分解。現(xiàn)在有必要測(cè)試這些材料對(duì)紫外線和微生物的抵抗力,以確定每種纖維的最佳應(yīng)用?!?/span>, Alexander Vetcher, PhD, RUDN大學(xué)“納米技術(shù)”科教中心副主任。
資料來源:魯?shù)谴髮W(xué)