Биоразградими микроводорасли, хранещи се с отпадъци – нов подход, вдъхновен от природата

Рефлектиращият цвят на Pollia condensata се различава от клетка до клетка, което му придава поразителен вид. Снимка: Juliano Costa / Wikimedia

Иридесценция на Pollia condensata и изкусните, обли отвори на микроводораслите са сред уроците от природата, които учените следват, за да създадат биоразградими глитери и пигменти за грим, както и бионични водорасли, които да се използват при лазери или за почистване на замърсявания.

Природата е прекарала милиони години в еволюция за да дава отговори на различни проблеми. Тя е създала гениални решения за изграждане на здрави структури, абсорбиране на енергия и създаване на иридесцентни цветове. Учените все повече се обръщат към природния свят за вдъхновение в търсенето на нови, по-екологични материали и технологии.

В лабораторията на д-р Силвия Виньолини от университета в Кеймбридж, Обединеното кралство, учените проектират биоразградими глитери и естествени оцветители за храни и козметика, като част от проект, наречен PlaMatSu.

За да направят това, те използват целулоза – естествено влакно, което придава сила и твърдост на дърветата и растенията. Тя всъщност е материалът, от който правим хартията. „Това е най-изобилният материал, който имаме на планетата“, казва д-р Виньолини. „Всеки мисли за силата му, но не всички знаят, че целулозата може да се използва и за направата на пигменти.“


РЕКЛАМА:

***

Чистата целулоза е снежнобяла. За да получи цветове, д-р Виньолини издълбава от целулоза малки формички, от които светлината отскача под формата на ярки цветове – т. нар. структурен цвят.

Бръмбарът Cyphochilus е по-бял от хартия благодарение на ултра тънките люспи, отклоняващи всички цветове. Снимка: Olimpia Onelli

„Структурирайки материал върху наноскала, светлината взаимодейства с него по начин, който създава цвят“, обяснява д-р Виньолини. По-добре сме запознати с това явление, отколкото осъзнаваме – помислете за оттенъците на сапунените мехурчета, генерирани чрез огъване на светлина или цветни крила на пеперуда. В тези примери цветът се променя според ъгъла на видимост.

Д-р Виньолини е вдъхновена от преливащите се цветове на естествения свят, получени от структурата на материала, а не от наличието на пигменти. Лъскавите метално сини плодове от Pollia condensata са един от най-ярките примери, които д-р Виньолини е изучавала, като цветното отражение се променя между клетките и придава на плода бляскав вид. Друг пример е бръмбарът Cyphochilus, който е по-бял от хартия благодарение на ултра тънките люспи, отклоняващи всички цветове.

Структурен цвят

Лабораторията на д-р Виньолини използва структурен цвят, за да направи напълно биоразградими пигменти и глитери, които могат да се използват например в козметиката или като конфети. Конвенционалният блясък се получава от полимерни микрочастици, докато блясъкът на д-р Виньолини е получен само от специално оформена целулоза.

„Това е направено от същия материал, който се съдържа във всяка клетъчна стена на растенията. Тоест представлява около 40% салата“, казва тя за глитера си. „Не е вредно, ако се разпространява в околната среда, и е годно за консумация.“

Д-р Виньолини си сътрудничи с козметични компании за генериране на биоразградими пигменти на растителна основа, включително за грим и грижа за кожата.

Цялата статия, както и много други, можете да прочетете в новият Брой 135 на списанието.

Вземи само този брой в PDF >>

Отвори ДЕМО – първите 30 стр. от броя >>


Европейска нощ на учените 2022 г.: