>>>-05-28 11:03:05 研究人员从自然界中汲取灵感创建防弹涂料
虾，龙虾和蘑菇似乎不是战场上的好工具，但休斯敦大学的三名工程师正在使用甲壳素(一种在节肢动物和真菌细胞壁中发现的葡萄糖衍生物)和3-D打印技术来产生高纯度的虾。 -冲击多层涂层，可以保护士兵免受，激光，有毒气体和其他危险的伤害。
陶氏化学与生物分子学教授阿拉姆吉尔 卡里姆(Alamgir Karim)表示，尽管玉米被公认为是一种可持续的生物基材料，但几丁质作为可以在某些现在需要石油基塑料的产品中加工和使用的通用材料提供了希望。工程。
如果我们可以加工这些材料并使它们达到一定的性能水平，那么我们可以在塑料领域做一些真正好的事情怎么办? 他问。 它们通过设计可以被生物降解，因此它们可以分解并返回大自然。
卡里姆(Karim)也是国际聚合物与软物质中心和UH的材料工程计划的主任，他是该项目的主要研究人员，得到了美国国防部66万美元的资助。工程技术助理教授Venkatesh Balan和化学与生物分子工程副教授Megan Robertson是共同负责人。
它们被用来开发坚韧，耐用和抗菌的多层膜，这些膜能够抵抗弹丸或激光的冲击，同时吸收有毒气体。卡里姆说，这项工作还将在领域之外得到应用，有可能扩大其环境效益。
几丁质是真菌和节肢动物外骨骼(包括甲壳类，昆虫和软体动物)中细胞壁的主要成分。它也在鱼鳞中发现。它可以被收获和加工以生产脱乙酰壳多糖或脱乙酰壳多糖，这种纤维也可以作为饮食补充品生产和出售，以治疗肥胖，高胆固醇，高血压和克罗恩氏病。壳聚糖比易碎的甲壳质更容易处理。
Balan的实验室生产用于医学和工业用途的生物分子，该实验室正在使用化学和酶促工艺通过甲壳类动物壳生产壳聚糖分子。他说： 我们正在尝试用蘑菇做同样的事情。 他指出，蘑菇可持续地产生更一致的聚合度，有助于标准化甲壳素的生产，然后加工成壳聚糖。
壳聚糖聚合物的稳定来源将只是开始。罗伯逊将决定如何改变壳聚糖表面的原子组成，以改善其与功能层的界面。她的研究包括设计源自可再生资源的可持续和可生物降解的聚合物。
她说，壳聚糖和聚合物之间增强的相容性将改善涂层捕获气体或吸收弹丸冲击的能力。
这就是Karim进来的地方-他正在设计一个多层系统，该系统将由一个硬化的抗冲击层组成;吸收能量的挤压层使人联想到现代汽车在撞击时会被压碎的方式，从而保护了乘客舱;木炭纳米颗粒分散在壳聚糖中，用于吸收有毒气体。织物粘合层，该涂层将涂层粘合到帆布和其他纺织品上。
这将涉及3D打印不同的几丁质纳米颗粒和壳聚糖制成的或增强的压溃区设计结构，并对其进行测试以确定它们承受冲击的能力。
卡里姆说： 这是一个非常好的，环保的项目，并且将在汽车，建筑和其他行业中得到应用。
