УФ-излучение Шань Цзяна на биологической основе

Шан Цзян , доцент кафедры материаловедения и инженерии, и его команда недавно опубликовали в журнале High Impact Applied Materials and Interfaces ACS статью под названием «Тонкое прозрачное покрытие, блокирующее УФ-излучение на биологической основе, обеспечиваемое самосборкой наночастиц». Первый автор -Эмили Олсон , аспирант кафедры материаловедения и инженерии. Среди соавторовИфань ЛииАюна Цыреноваоба аспиранты в области материаловедения;Будь им, постдокторантура в области материаловедения,Фан-И Линь, аспирант кафедры химической и биологической инженерии;Ана МиллериДевин Палм, студенты бакалавриата в области материаловедения и промышленной инженерии соответственно;Эрик Кокран, доцент кафедры химической и биологической инженерии;Кейт Ворст , доцент кафедры пищевых наук и питания человека; иГрег Курцвайлер, доцент кафедры пищевых наук и питания человека.

Целью этого исследовательского проекта является повышение эффективности защиты от ультрафиолета (УФ), которая применима не только к солнцезащитным продуктам, но и к упаковке в пищевой промышленности, например, мясных, молочных продуктов и закусок, богатых липидами, таких как картофель. чипсы. Эту технологию можно применять для продления срока хранения продуктов питания и бакалейных товаров. Кроме того, в состав покрытия входят экологически чистые материалы на биологической основе.

Полученное командой покрытие очень эффективно, а толщина пленки (~ 0,25 мкм) примерно в 100 раз тоньше, чем у обычных покрытий. Эти свойства были достигнуты за счет использования наночастиц ZnO, собранных в матрице гидроксиэтилцеллюлозы (ГЭЦ). Подобные структуры были получены и с наночастицами TiO2. Кроме того, команда обнаружила новый механизм, обеспечивающий высокую эффективность. Наночастицы сформировали уникальную фрактальную сетчатую структуру с полимерным связующим на биологической основе HEC. Тот же механизм может широко применяться в других типах нанокомпозитных материалов для улучшения их характеристик.

Исследование предлагает экономически эффективный и масштабируемый метод изготовления прозрачного покрытия, блокирующего УФ-излучение. Биологические материалы и средства защиты пищевых продуктов будут способствовать устойчивому развитию и сокращению отходов. На основе этой технологии подана патентная заявка. Эта работа частично поддерживается программой Промышленно-университетских совместных исследовательских центров Национального научного фонда (NSF), Центром биопластиков и биокомпозитов, Консорциумом по защите полимеров и пищевых продуктов, а также грантом Министерства сельского хозяйства США и Национального научного фонда.

Прочтите опубликованную статью здесь.