صنعت نساجی بخش قابل توجهی از زبالههای جهان را تولید میکند و تنها حدود ۱۲ درصد از الیافها بازیافت میشوند. منسوجات بخش قابل توجهی از میکروپلاستیکهای موجود در اقیانوسها را نیز تشکیل میدهند. الیاف مصنوعی در طول هر چرخه شستوشو، میکروپلاستیکهایی را آزاد میکنند که به فاضلاب ریخته میشوند و در نهایت به محیطهای آبی راه مییابند. افزایش بازیافت منسوجات به تنهایی این مشکل را حل نمیکند، زیرا بازیافت بیشتر الیاف مبتنی بر پتروشیمی دشوار است و آنها در طول چرخه عمر خود همچنان میکروپلاستیکهای پایدار را آزاد میکنند.
به نقل از فیز، مهندسان «دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس»(WashU) به لطف پژوهش اختصاصی زیستشناسی مصنوعی در آزمایشگاه «فوژونگ ژانگ»(Fuzhong Zhang)، استاد گروه مهندسی انرژی، محیط زیست و شیمی در دانشکده مهندسی «مککلوی»(McKelvey) و مدیر مشترک مرکز تحقیقات مواد پیشرفته تولید زیستشناسی مصنوعی ممکن است راهحلی داشته باشند.
نتایج این پژوهش، ابداع موادی مبتنی بر پروتئین بود که در رآکتورهای زیستی با استفاده از میکروبهای مهندسیشده تولید میشوند. این مواد را میتوان پس از استفاده به راحتی بازیافت کرد و طی چندین چرخه به همان الیاف تبدیل کرد. علاوه بر این، هرگونه ریزذرهای که هنگام شستوشو از این الیاف آزاد شود، زیستتخریبپذیر خواهد بود.
ژانگ گفت: ما الیاف پروتئینی قابل بازیافتی را مهندسی کردیم که در عرض چند ثانیه در محلول اسید فرمیک حل میشوند، اما در آب پایدار میمانند و پس از خشک شدن نیز قوی هستند.
محلول اسید فرمیک یک حلال مقرونبهصرفه و فرّار است که معمولاً در صنعت برای نگهداری خوراک دام، فرآوری چرم، رنگرزی سنتی پارچه، تمیز کردن و بسیاری از فرآیندهای دیگر استفاده میشود. حلال در این حالت، تعاملات پروتئینی که الیاف را به هم متصل نگه میدارد، بدون تغییر خود پروتئین تجزیه میکند. تبخیر حلال، مواد پروتئینی خام را باقی میگذارد که میتوانند الیاف را با استحکام و خواص اولیه بازسازی کنند.
صنعت بازیافت مدتهاست که برای کاربردیتر و مقرونبهصرفهتر کردن استفاده مجدد از پلاستیک تلاش میکند. پلاستیکها را میتوان ذوب و دوباره قالبگیری کرد، اما پلاستیکهای بازیافتی اغلب ضعیفتر هستند؛ بهویژه وقتی حاوی افزودنیها یا آلایندهها باشند. سایر روشهای بازیافت، پیوندهای شیمیایی درون پلیمرها را میشکنند و سپس آنها را از طریق تولید مجدد بازسازی میکنند، اما این کار میتواند هزینهها و انتشار گازهای گلخانهای را افزایش دهد. بهطورکلی، هرچه مادهای قویتر باشد، بازیافت آن دشوارتر است؛ زیرا همان پیوندهایی که به ماده استحکام میدهند، باید اغلب در طول بازیافت شکسته شوند.
پژوهشگران برای حل کردن این مشکل از طبیعت الهام گرفتند. آنها توالیهای ژنتیکی را از پروتئینهای پای صدف، تار عنکبوت و آمیلوئیدها که تجمع پروتئینها هستند، گرفتند و همه آنها را با استفاده از روش پیشرفته مهندسی پروتئین به هم بافتند؛ به طوری که استحکام و قابلیت بازیافت ماده بهدستآمده به طور مستقل قابل کنترل بود.
ماده پروتئینی این پژوهش، SAM نام دارد که ترکیبی از پروتئین تار عنکبوت، آمیلوئید و صدف است. توالیهای پروتئینی چسبنده صدفها به کنترل توانایی حل شدن مواد در محلول اسید فرمیک کمک میکنند. توالیهای پروتئینی تار عنکبوت و آمیلوئید، تعاملات قوی را بین مواد تضمین میکنند که عامل اتصال دوباره زنجیرههای پلیمری پس از بازیافت هستند. ژانگ گفت: ما توالیهای پای صدف را تنظیم میکنیم تا الیاف SAM قابل بازیافت باشند و در عین حال، از کوچک شدن آنها هنگام خیس شدن جلوگیری شود.
پژوهشگران این فرآیند را با حل کردن و بازسازی چندباره الیاف SAM نشان دادند که به آنها الیافی با استحکام بالا و ثابت داده بود. پروتئینهای خام بازیافتی را میتوان در ساخت هیدروژلهای چسبنده برای کاربردهای گوناگون مورد استفاده مجدد قرار داد که میتوانند دوباره برای تبدیل شدن به الیاف یا هیدروژلها بازیافت شوند.
ایجاد یک سیستم بازیافت حلقه بسته نیز به کاهش هزینه این مواد کمک میکند. تولید زیستی ارزان نیست و به همین دلیل، پژوهشگران اغلب به هدف قرار دادن کاربردهای لوکس محدود بودند، اما با یک سیستم چرخشی منابع، هزینههای تولید زیستی به شدت کاهش مییابد. ژانگ گفت: بازیافت محصول نهایی برای چندین دور میتواند هزینههای تولید را به مرور زمان به طور قابل توجهی کاهش دهد.
این پژوهش در مجله Advanced Materials به چاپ رسید.
تبریک وزیر آموزش و پرورش به قهرمانان المپیاد جهانی فیزیک
روایت ایستادگی ایران در مجلات رشد دانش آموزان
دستورالعمل تداوم برپایی میادین و تجمعات مردمی اعلام شد
پایگاهسازی برای آینده جهان تشیع/ارتباط عاطفی آیت الله بروجردی با مسجد چگونه بود؟
نسب رهبر شهید به کدام امامزادههای ایران میرسد؟
تصویری دیدهنشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای در سرپل ذهاب
آخرین تصویر منتشر شده از لیندسی گراهام قبل از مرگش در اوکراین+عکس
نگاهی دقیق به ارزیابی احادیث تحلیلی با تکیه بر روش فهرستی در این کتاب خواندنی
ابراز همدردی الهام پاوه نژاد در واکنش به حملات دشمن به جنوب کشور
چرا غرب از آیتالله خامنهای هراس داشت؟
اینفوگرافیک/در چه صورت از آزمون جامع دکتری معاف میشویم؟
شیاطین در سوگ لیندسی گراهام +عکس
چت جی تی پی از دسترس خارج شد
هشدار سازمان سنجش درباره فعالیت صفحات جعلی در شبکههای اجتماعی
پیام تسلیت وزیر علوم در پی شهادت دانشجوی دانشگاه هرمزگان
تفکیک پذیرش سوابق تحصیلی از آزمون؛ تأکید معاون آموزشی وزارت علوم بر بازه زمانی واحد
گذراندن ۷ واحد درسی از میان دروس ارائه شده معارف اسلامی برای این دانشجویان الزامی شد
معاون علمی رئیس جمهور بر توسعه زیرساختهای کوانتومی تاکید کرد
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
گلوله مخصوص ساقط کردن پهپادهای سریع توسط روسیه ساخته شد
پسر استیو جابز به سرطان مبتلا شد
تبریک رئیس فرهنگستان علوم به قهرمانان المپیادهای جهانی ریاضی و فیزیک
تصویری از تبلت جدید سامسونگ لو رفت +عکس
درمان ناباروری مردان با سلولهای بنیادی در آزمایشگاه
ستونهای غلیظ دود در مرزهای مشترک عراق و کویت+عکس
دود از پایگاه آمریکایی بلند شده از خاک عراق قابل مشاهده است +عکس
کشف یک محراب تاریخی در پاسارگاد+عکس
لیندسی گراهام که امروز به درک واصل شد که بود؟ +عکس
اتحادیه اروپا فیس بوک و اینستاگرام را تهدید کرد
ایلان ماسک مالک اوپن ای آی را به سرقت تجاری محکوم کرد
نماز شب اول قبر چگونه خوانده میشود؟ زمان اقامه نماز رهبر شهید
سیره امام سجاد(ع) در کادرسازی فکری و تجدید حیات معنوی جامعه
دستیابی به جامعه قرآنی هدف متعالی رهبر شهید
گسست معرفتی در اندیشه ایرانی از چالشها تا راهکارها
لبنانیها هفته بزرگداشت تشییع امام مستضعفان را برگزار می کنند
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
برای بابای زهرای کوچک و آزمون سخت او در شهادت زن و فرزند
ریشه انتقام در فرهنگ ایرانی شیعی به کجا برمیگردد؟
روسیه به دنبال مختل کردن استارلینک در اوکراین
تأکید شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین تاریخ امتحانات نهایی و کنکور بر عهده متولیان اجرایی
کاهش تنوع مدارس با هدف تحقق عدالت آموزشی در دستور کار آموزش و پرورش
شیوهنامه اجرایی طرح حامی ویژه تابستان ۱۴۰۵ ابلاغ شد
درخشش تیم ملی المپیاد فیزیک جمهوری اسلامی ایران در مسابقات جهانی
وداع با معلم یک ملت تجلی سرمایه اجتماعی یک ملت
جایگاه آموزش و پرورش در منظومه فکری رهبر شهید کجا بود؟
رتبه نخست دانشگاه صنعتی امیرکبیر در شاخص نوآوری
توزیع کارت کنکور ارشد از ۲۲ تیر آغاز میشود
اطلاعیه دانشگاه آزاد درباره امتحانات دانشجویان تحصیلات تکمیلی
نسخه جدید چت جی تی پی راه اندازی میشود
رباتها حس لامسه پیدا میکنند
یک خبر ترسناک: ربات انسان نما به همکارانش حمله کرد
زبالههای فضایی در ساحل استرالیا نمایان شدند
تولید سوخت جت پایدار از دی اکسیدکربن صنعتی ممکن شد
کاوشگر ژاپنی توانست از یک سیارک تصویر ثبت کند
هوش مصنوعی دیپ سیک به دنبال تراشه سازی رفت
هم اکنون انبوهی از سوخت رسان های آمریکایی درحال پرواز در نزدیکی تنگه هرمز هستند
گلباران پیکر مطهر رهبر شهید انقلاب توسط دانشجویان
اقتدار علمی ایران؛ محور همیشگی رهنمودهای رهبر شهید
رهبر شهید ایران در آغوش ملت ایران
کلاسهای تابستانی دانشگاه آزاد مجازی شد
ضوابط برگزاری امتحانات مجازی و جزئیات ترم تابستان شریف اعلام شد
گروههای امدادی دانشگاه آزاد از نخستین لحظات تشییع رهبر شهید به خدمترسانی زائران پرداختند
محتوای کاربران گوگل برای آموزش هوش مصنوعی به کار میرود
تصویری از مراسم بدرقه رهبر شهید انقلاب
حضرت آیت الله جوادی آملی در جمکران بر پیکر رهبر شهید انقلاب نماز می خواند
هوش مصنوعی وارد عصر امنیت ملی میشود
بسیج همهجانبه دانشگاه آزاد برای خدمت زائران امام شهید
نگاهی به حضور کسب و کارهای مجازی در بدرقه رهبر شهید
هدایتهای روشنگرانه رهبر شهید در حوزه علم و فناوری
شماره جدید مجله دانشمند منتشر شد
چه کسی بر پیکر رهبر کبیر انقلاب نماز اقامه کرد؟
تشییع رهبر شهید انقلاب، صحنهای تاریخی برای نمایش وفاداری ملت ما است
جامعه رستگار، راهبرد رهبر شهید در امت سازی
«آیفون» به تنهایی کسی را مدرن نمیکند/اخلاق ویژه جامعه شبهمدرن شهری!
پویش ختم جمعی قرآن به یاد رهبر شهید
روایتی از نماد و معنا در انیمیشن های متاخر کودکان
کاظمی: ۵ هزار مدرسه برای اسکان زائران آماده شد
دعوت وزیر آموزش و پرورش از دانشآموزان و فرهنگیان برای حضور در آیین وداع و تشییع
رتبه نخست دانشگاه صنعتی امیرکبیر در شاخص نوآوری
تأکید شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین تاریخ امتحانات نهایی و کنکور بر عهده متولیان اجرایی
توزیع کارت کنکور ارشد از ۲۲ تیر آغاز میشود
اطلاعیه دانشگاه آزاد درباره امتحانات دانشجویان تحصیلات تکمیلی
درخشش تیم ملی المپیاد فیزیک جمهوری اسلامی ایران در مسابقات جهانی
شیوهنامه اجرایی طرح حامی ویژه تابستان ۱۴۰۵ ابلاغ شد
لبنانیها هفته بزرگداشت تشییع امام مستضعفان را برگزار می کنند
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
ریشه انتقام در فرهنگ ایرانی شیعی به کجا برمیگردد؟
برای بابای زهرای کوچک و آزمون سخت او در شهادت زن و فرزند
نماز شب اول قبر چگونه خوانده میشود؟ زمان اقامه نماز رهبر شهید
روسیه به دنبال مختل کردن استارلینک در اوکراین
سیره امام سجاد(ع) در کادرسازی فکری و تجدید حیات معنوی جامعه
کاهش تنوع مدارس با هدف تحقق عدالت آموزشی در دستور کار آموزش و پرورش
وداع با معلم یک ملت تجلی سرمایه اجتماعی یک ملت
نسخه جدید چت جی تی پی راه اندازی میشود
دستیابی به جامعه قرآنی هدف متعالی رهبر شهید
گسست معرفتی در اندیشه ایرانی از چالشها تا راهکارها
یک خبر ترسناک: ربات انسان نما به همکارانش حمله کرد
زبالههای فضایی در ساحل استرالیا نمایان شدند
تولید سوخت جت پایدار از دی اکسیدکربن صنعتی ممکن شد
کاوشگر ژاپنی توانست از یک سیارک تصویر ثبت کند
جایگاه آموزش و پرورش در منظومه فکری رهبر شهید کجا بود؟
رباتها حس لامسه پیدا میکنند
هوش مصنوعی دیپ سیک به دنبال تراشه سازی رفت
ضوابط برگزاری امتحانات مجازی و جزئیات ترم تابستان شریف اعلام شد
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
محتوای کاربران گوگل برای آموزش هوش مصنوعی به کار میرود
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.