Хьюстон университетинин инженери бактериялык целлюлозаны жаңы ыкма менен өндүрүп, аны күнүмдүк жашоодо — идиш катары же таңгактоодо, таңууда жана текстилде колдонууга ылайыктуу экологиялык таза жана көп функциялуу материалга айлантты. Колдонууга ыңгайлуу, бышык деп саналган бул зат экологиялык материалдарга жол ачышы мүмкүн.
Бүгүнкү күндө пластик таштандылар дүйнөнүн бардык жеринде айлана-чөйрөгө чоң зыян алып келүүдө. Ушундай шартта Хьюстон университетинин (University of Houston) механика жана аэрокосмостук инженерия бөлүмүнүн ассистент профессору Максуд Рахман (Maksud Rahman) бактериялык целлюлозаны — биологиялык жактан чирий турган материалды — көп функциялуу материалга айлантуунун жолун иштеп чыкты. Бул материал келечекте пластиктин ордун баса алат. Бул илимий ачылыш тууралуу АКШдагы Хьюстон университетинин интернет сайтына жарыяланды.
https://uh.edu/…/07082025-rahman-bacterial-cellulose…
Ооба, бул материал бир жолу колдонулуп, андан кийин таштандыларга салынуучу суу бөтөлкөсү, таңгактоочу материал же жараны таңуу сыяктуу башка көптөгөн максаттарда колдонулушу мүмкүн. Ал Жерде көп кездешкен жана биологиялык жактан чирип жок боло турган бактериялык целлюлозадан жасалат.
«Биз бул бышык, көп функциялуу жана экологиялык таза бактериялык целлюлоза табакчалары бардык тармактарда кеңири колдонулат деп элестетебиз. Алар пластикти алмаштырып, айлана-чөйрөгө тийгизген терс таасирлерди азайтууга жардам берет», — деген Рахмандын бул изилдөөсү Nature Communications журналында жарыяланды.
https://www.nature.com/articles/s41467-025-60242-1
«Биз жөнөкөй, бир кадамдуу жана масштабдуу «ылдыйдан жогору» делген ыкманы колдонобуз. Бул ыкмада суюктуктун сүрүлүү күчтөрүн колдонгон айлануучу чөйрөдө бышык бактериялык целлюлоза табакчалары жана көп функциялуу гибриддик нанокабаттар (нанокатмарлар) өндүрүлөт. Натыйжада алынган целлюлоза табакчалары жогорку сапаттагы чоюлуучу, ийилүүчү касиетке, жарыкты өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жана узак мөөнөттүү механикалык туруктуулукка ээ», — деди изилдөөнүн авторлорунун бири, Райс университетинин PhD студенти М.А.С.Р. Саади (M.A.S.R. Saadi).
Биологиялык процессти жүргүзүүдө Райс университетинин (Rice University) биология бөлүмүндөгү постдокторант Шьям Бхакта (Shyam Bhakta) көмөк көрсөткөн.
Мунайдан алынган, чирибес материалдардын айлана-чөйрөгө тийгизген зыяны тууралуу тынчсыздануу күчөгөн сайын, табигый же биоматериал сыяктуу туруктуу альтернативаларга болгон суроо-талап да өсүүдө. Бактериялык целлюлоза — жаратылышта көп кездешүүчү, чирий турган жана организмге шайкеш келүүчү потенциалдуу биоматериал катары каралууда.
Целлюлозанын бышыктыгын арттыруу жана кошумча касиеттерди берүү үчүн изилдөөчүлөр бактерияны азыктандыруучу суюктукка бор нитридинин нанокабаттарын кошушту. Натыйжада бактериялык целлюлоза менен бор нитриддин гибриддик нанокабаттары түзүлүп, алардын механикалык касиеттери (чоюлуучулук 553 МПа чейин) жана жылуулукту өткөрүү жөндөмдүүлүгү (башка үлгүлөргө салыштырмалуу 3 эсе жогору) жакшырды.
«Бул бир кадамдуу жана масштабдуу биофабрикация ыкмасы аркылуу алынган, бышык жана көп функциялуу бактериялык целлюлоза табакчалары конструкциялык материалдарда, жылуулукту башкарууда, таңгактоодо, текстилде, экологиялык таза электроникада жана энергия сактоодо колдонууга шарт түзөт. Биз бактериялардын жүрүм-турумун багыттап жатабыз. Алар жөн эле туш келди кыймылдабастан, белгилүү бир багытта целлюлоза өндүрсүн деп шарт түзүп жатабыз. Бул башкарылган жүрүм-турум жана ар кандай наноматериалдарды колдонгон ийкемдүү биосинтез ыкмасы бизге материалда бир эле учурда түзүлүштүк тартип жана көп функциялуулукка жетүүгө мүмкүнчүлүк берет», – деди Рахман.
Бул жерде кыймыл дегенде Рахман айланууну түшүндүрөт: алар атайын жасалган, айлануучу өсүмдүк өстүрүүчү түзүлүштү колдонушкан. Ал жерде целлюлоза бөлүп чыгарган бактериялар кычкылтек өткөргөн цилиндр түрүндөгү инкубатордо борбордук вал аркылуу тынымсыз айланып турушат. Бул багытталган суюктук агымын жаратат жана бактериялардын кыймылын бир багытта сактоого шарт түзөт.
«Бул ыкма бактериялык целлюлозанын массалык табакчаларындагы нановолокондордун тартиптүү тизилишине олуттуу түрдө жардам берет. Бул иш материалдар илими, биология жана наноинженериянын кесилишкен жериндеги көп тармактуу илимдин жаркын мисалы», – деп кошумчалады Рахман.
Илимий терминдерге түшүндүрмө:
Бактериялык целлюлоза — табигый бактериялар өндүргөн биологиялык жактан чирий турган, бышык жана көп функциялуу материал.
Суюктуктун сүрүлүү күчтөрү — суюктуктун катмары экинчисине караганда башка багытта же ылдамдыкта кыймылдаганда пайда болгон күч. Бактериялык целлюлозанын нанобуласынын (наножиптеринин) туура тизилишине жардам берет.
Нанокабаттар (нанокатмарлар) — өтө ичке, наноөлчөмдөгү жалпак катмарлар. Материалдын күчүн жана касиеттерин жакшыртуу үчүн колдонулат.
Наноматериал — диаметрлери 1ден 100 нанометрге чейинки бөлүкчөлөр (1 нанометр = метрдин бир миллиарддан бир бөлүгү).
Бор нитридинин нанокабаттары — бор нитридинен жасалган нанокатмарлар. Бактериялык целлюлозанын механикалык жана жылуулук касиеттерин жогорулатат.
Биофабрикация — биологиялык организмдерди же процесстерди колдонуп материалдарды өндүрүү ыкмасы.
Шилтемелер:
- Маалымат Хьюстон университетинин веб -сайтындагы https://uh.edu/…/07082025-rahman-bacterial-cellulose… жаңылыктын негизинде жазылды.
- Бул илимий ачылышка негиз берген изилдөө Nature Communications журналында https://www.nature.com/articles/s41467-025-60242-1 журналында жарыяланган.
- Сүрөт unsplash.com сайтынан алынды, автору Tanvi Sharma.
- Илимий терминдерге түшүндүрмөнү Эл Илим коомдук фонду даярдады.
