Ученые из Университетского колледжа Лондона создали невероятно тонкие спагетти с диаметром всего 372 нанометра – в 200 раз тоньше человеческого волоса. Такие нити невидимы невооруженным глазом. Несмотря на непригодность для использования в кулинарии, это открытие может найти применение в медицине и науке.
Уникальное техническое достижение
Взяв за основу технику электроспиннинга, учёные добыли эти микроскопические нити. Метод этот предполагает применение электрического заряда для протягивания смеси муки и жидкой муравьиной кислоты через иглу из металла. Под воздействием электричества смесь преобразуется в сверхтонкие нити, создающие то, что можно назвать нанометрическими спагетти.
Для оценки их размеров необходимо знать, что длина волны этих нитей меньше половины длины волны синего света. Это делает их недоступными для обычного зрения и видимыми лишь с помощью электронного микроскопа. После создания наноспагетти собрали в ковер диаметром два сантиметра, который можно увидеть невооружённым глазом, но состоит из множества незаметных волокон. По словам доктора Адама Клэнси, соавтора исследования, эти спагетти производятся аналогично обычным макаронам, но в таком уменьшенном масштабе, что стали беспрецедентной научной находкой.
Применение далеко за пределами кухни
Эти нити – макароны по технологии, но не попадут в кастрюлю с кипящей водой. Они переварятся меньше чем за секунду— шутствует профессор Гарет Уильямс, ещё один соавтор исследования. По этой причине вместо возобновления кулинарии исследователи сосредоточились на технических и медицинских возможностях.
Медицина – одно из самых многообещающих направлений применения нановолокон. Например, волокна из крахмала благодаря своей пористости можно использовать для перевязки ран, что способствует защите и заживлению. Такие волокна также могут служить строительными лесами для регенерации тканей: их структура имитирует внеклеточный матрикс – естественную сеть, поддерживающую клетки человеческого организма.
Эти волокна обладают тонкостью и важным экологическим преимуществом: их изготавливают из крахмала, обильного, возобновляемого и биоразлагаемого материала. В отличие от дорогих или загрязняющих окружающую среду синтетических материалов, крахмал может расщепляться естественным путем, что делает его особенно подходящим для использования в деликатных медицинских целях.
Простой, устойчивый метод
Этот аспект инновации тоже поразителен — простота производственного процесса. Нановолокна на основе крахмала обычно сложны в производстве из-за сложных этапов очистки. В данном случае исследователи показали возможность создания таких нитей непосредственно из обычной муки, что упрощает метод и делает его более доступным.
Это открывает путь к потенциальному промышленному производству нановолокон. Следующий шаг команды UCL — изучение точных свойств нановолокна: их долговечности, взаимодействия с клетками человека и возможности производить их в больших масштабах. Эти тесты позволят лучше понять, как эти нити могут быть интегрированы в практические продукты для медицинской отрасли или других технологических областей.
Открытие демонстрирует возможность преобразовать простые материалы, например муку, для решения сложных задач. Хотя концепция нанометрических спагетти может показаться необычной, её потенциал в инновационных повязках или опорах для регенерации тканей представляет собой существенное достижение.