世界上最薄的意大利面条仅为372 nm,比人的头发薄约200倍。
布里顿等。使用了扫描电子显微镜,用聚焦的电子束扫描垫子,并基于偏转或敲击的电子模式创建图像;每个单独的链都太窄,无法通过任何形式的可见光摄像头或显微镜清楚地捕获。图片来源:Beatrice Britton / Adam Clancy。
伦敦大学学院研究员比阿特丽斯·布里顿(Beatrice Britton)和她的同事说:“新颖的纳米纳巴斯塔(Nanopasta)并不是要成为一种新食物,而是由于广泛的用途而创建的,这些用途极为薄的材料(称为纳米纤维)在医学和工业中。”
“由淀粉制成的纳米纤维特别有前途,可以用于绷带中,以帮助伤口愈合,作为骨骼再生和药物输送的脚手架。”
“但是,他们依靠从植物细胞中提取并纯化的淀粉,这是需要大量能量和水的过程。”
“一种更环保的方法是直接从富含淀粉的成分(如面粉)中创建纳米纤维,这是面食的基础。”
为了创建仅372 nm的意大利面条,作者使用了一种称为静电纺丝的技术,其中用电荷将面粉和液体线拉到针头。
伦敦大学学院研究员亚当·克兰西(Adam Clancy)说:“要制作意大利面条,您将水和面粉混合在金属孔中。”
“在我们的研究中,我们做了同样的事情,除了我们用电荷拉了面粉混合物。它实际上是意大利面但要小得多。”
新颖的纳米载体形成了约2厘米的纳米纤维垫,因此可见,但是每个单独的链都太窄,无法通过任何形式的可见光摄像头或显微镜清楚地捕获,因此用扫描电子显微镜测量了它们的宽度。
伦敦大学学院的教授加雷斯·威廉姆斯(Gareth Williams)说:“纳米纤维,例如用淀粉制成的纳米纤维,显示出在伤口敷料中使用的潜力,因为它们非常多孔。”
“此外,正在探索纳米纤维,以用作再生组织的支架,因为它们模仿了细胞外基质,这是细胞构建以支持自身的蛋白质和其他分子网络。”
克兰西博士说:“淀粉是一种有前途的材料,因为它是丰富的和可再生的,它是地球上第二大生物量的来源,仅次于纤维素 - 它是可生物降解的,这意味着它可以在体内分解。”
“但是净化淀粉需要大量的加工。我们表明,使纳米纤维使用面粉是可能的简单方法。”
“下一步是研究该产品的特性。”
“例如,我们想知道,它分解的速度有多快,与细胞的相互作用方式以及您是否可以按大规模生产。”
在静电纺丝中,包含混合物的针头,将混合物沉积的金属板形成电池的两端。
施加电荷可以使混合物通过将针头流到金属板中来完成电路。
使用淀粉富成分(例如白面粉)的静电纺丝比使用纯淀粉更具挑战性,因为杂质(蛋白质和纤维素)使混合物更具粘性,无法形成纤维。
研究人员使用面粉和甲酸而不是水,因为甲酸破坏了组成淀粉的巨大螺旋(或螺旋)。
这是因为螺旋层粘在一起的层太大,无法成为纳米纤维的组成部分。
然后,随着面条通过空气飞向金属板时,甲酸会蒸发。
科学家还必须小心地将混合物加热几个小时,然后将其缓慢冷却后,以确保它是正确的一致性。
他们总结说:“由于新开发的材料由面粉的挤出和干燥形成的纤维组成,因此可以将其定义为意大利面,使最薄的面食隆加的先前记录大约降低了大约一千倍的记录。”
他们的纸出现在日记中纳米级进步。
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比阿特丽斯·布里顿(Beatrice Britton)等。纳米纳巴斯塔:白面粉的静电纺丝纳米纤维。纳米级副词,于2024年10月30日在线发布; doi:10.1039/d4na00601a