Kỹ thuật & Công nghệ

Nghiên cứu điển hình: Mô phỏng sinh học nắm giữ chìa khóa cho tương lai của nhựa đa dụng

Biomimicry, nghĩa đen là bắt chước người sống, lấy cảm hứng từ chọn lọc tự nhiên và chuyển điều này thành khoa học, kỹ thuật và cuối cùng là thiết kế sản phẩm. Khái niệm này dựa trên ý tưởng rằng, trong suốt lịch sử, thiên nhiên tự khắc phục hầu hết các vấn đề của nó. Trên thực tế, bạn có thể tranh luận rằng động vật, thực vật và vi sinh vật – bao gồm cả chim bói cá – là những kỹ sư giàu kinh nghiệm nhất thế giới. Mặc dù có lập luận rõ ràng cho phép đo sinh học, nhiều sản phẩm ngày nay đang hoạt động hoàn toàn trái ngược với dự định của tự nhiên. Chất dẻo và các chất phụ gia chống vi khuẩn ngày càng được sử dụng nhiều trong chất dẻo là một ví dụ điển hình cho điều này. Hầu hết các loại nhựa chống vi khuẩn ngày nay, và đặc biệt, các chất phụ gia được sử dụng trong các vật liệu này để đảm bảo hiệu quả chống lại vi khuẩn, được tạo ra bằng cách sử dụng các ion bạc. Những kim loại nặng này cực kỳ hiệu quả trong việc tiêu diệt vi khuẩn, nhưng chúng không bền vững, an toàn và quan trọng là chúng hoạt động theo cách chống lại tự nhiên. Xem xét cách thức hoạt động của các chất phụ gia này. Để có hiệu quả, các ion được vận chuyển vào tế bào của vi khuẩn để ngăn chặn sự phân chia tế bào. Điều này đạt được bằng cách liên kết với DNA của chúng, ngăn chặn hệ thống hô hấp của vi khuẩn, phá hủy quá trình sản xuất năng lượng và về cơ bản là làm vi khuẩn chết ngạt. Không có cách nào đạt được điều này nếu không có các ion rửa trôi từ vật liệu. Rất may, có một giải pháp thay thế phỏng sinh học. Da người cung cấp một ví dụ lý tưởng về cách một vật liệu có thể bảo vệ chống lại vi khuẩn một cách tự nhiên. Thay vì rửa trôi kim loại, làn da khỏe mạnh sẽ đơn giản là không cho vi khuẩn bám vào hoặc sinh sôi – chính sự sinh sôi này dẫn đến nhiễm trùng. Thay vào đó, vi khuẩn thường sống theo một vòng đời điển hình và chết một cách tự nhiên. Nghiên cứu khoa học cho thấy điều này có thể là do một nguyên tố được tìm thấy tự nhiên trong cơ thể con người, đó là kẽm. Cụ thể là nguyên tố vi lượng kẽm. 'Nhưng kẽm cũng không phải là kim loại sao?' Tôi nghe bạn nói. Không giống như các ion bạc thoát ra khỏi vật liệu và vào môi trường, một nguyên tố vi lượng của kẽm có thể được sử dụng để thay đổi hoàn toàn cơ chế của vật liệu. Thay vì bản thân kẽm tiêu diệt vi khuẩn, các đặc tính của vật liệu được điều chỉnh để đảm bảo vi khuẩn không thể bám vào và sinh sôi. Parx Materials đã phát triển Saniconcentrate dựa trên phương pháp này. Không chứa chất diệt khuẩn, bạc, chất độc hại hoặc chất độc hại, chất phụ gia này bắt chước hành vi của da người và ngăn vi khuẩn bám vào. Các thử nghiệm được thực hiện bởi một phòng thí nghiệm được ủy quyền đã chứng minh rằng Saniconcentrate đã làm giảm lượng Covid – 19 trên các bề mặt bằng cách % chỉ trong 24 giờ. Các thử nghiệm khác đã xác nhận hiệu quả chống lại MRSA, listeria, salmonella và Escherichia coli. Kỹ thuật này đạt được điều này mà không có sự di chuyển của kim loại nặng – thứ có thể dẫn chúng ta đến những hậu quả tai hại đối với sức khỏe cộng đồng. Khi có phương pháp tiếp cận toàn diện, điều đáng báo động là các chất phụ gia chứa kim loại được sử dụng phổ biến trong nhiều loại hàng tiêu dùng. Hơn nữa, việc sử dụng chúng đang gia tăng với nhu cầu ngày càng tăng đối với các vật liệu kháng khuẩn trong bối cảnh đại dịch. Da người có khả năng truyền cảm hứng cho tương lai của chất dẻo kháng khuẩn. Hơn nữa, phương pháp phỏng sinh học có thể hướng chúng ta khỏi những hậu quả nguy hiểm tiềm tàng của việc lạm dụng quá mức các ion kim loại nặng và đưa chúng ta trở lại hòa hợp với tự nhiên. Rốt cuộc, tự nhiên biết rõ nhất.

Bài viết liên quan

Trả lời

Back to top button