۲۰۰ برابر نازک‌تر از موی انسان

دانشمندان در دانشگاه کالج لندن با استفاده از یک فناوری نوین موفق شده اند اسپاگتی‌ای بسیار نازک‌تر از مو بسازند.

این رشته‌های فوق‌العاده باریک که به نام «نانوفیبر» شناخته می‌شوند، نه به عنوان ماده غذایی که به دلیل کاربردهای گسترده در پزشکی و صنعت تولید شده‌اند.

نانوفیبرها که از نشاسته تشکیل یافته‌اند، به دلیل ساختار بسیار متخلخل خود کاربردهای گسترده‌ای دارند.

این مواد برای مثال می‌توانند در ساخت بانداژهای زخم مورد استفاده قرار گیرند. بانداژهای زخم ساخته‌شده از نانوفیبرها می‌توانند رطوبت و آب را عبور دهند، ولی در عین حال از ورود باکتری‌ها جلوگیری کنند.

این مواد برای بازسازی بافت‌ها بسیار مناسب هستند و همینطور در زمینه‌های بهبود رشد استخوان و سامانه‌های انتقال دارو کاربرد فراوان دارند.

محققان در این مطالعه به جای استفاده از نشاسته خالص، که به فرآیندهای پیچیده استخراج و خالص‌سازی نیاز دارد، موفق شدند نانوفیبر را به طور مستقیم از آرد تولید کنند.

در این روش، از تکنیکی به نام «الکتروریسی» استفاده شده است که در آن ترکیبی از آرد و مایعات از طریق یک سوزن و تحت تأثیر بار الکتریکی کشیده می‌شود.

دکتر آدام کلنسی، محقق شیمی مواد در کالج دانشگاهی لندن و یکی از نویسندگان مقاله، در این باره می‌گوید: «برای ساخت اسپاگتی معمولی، آب و آرد را از سوراخ‌های فلزی عبور می‌دهید. ما همین فرآیند را با بار الکتریکی انجام دادیم. محصول نهایی به معنای واقعی کلمه اسپاگتی است، اما بسیار کوچک‌تر.»

این «اسپاگتی» نانویی با ضخامت ۳۷۲ نانومتر (میلیاردیم متر) ساخته شده که نازک‌تر از برخی طول موج‌های نور است.

در مقام مقایسه، نازک‌ترین پاستای سنتی که به نام «رشته‌های خدا» (su filindeu) معروف است و به صورت دستی در ساردینیای ایتالیا تولید می‌شود، حدود ۴۰۰ میکرون ضخامت دارد؛ یعنی هزار برابر ضخیم‌تر از اسپاگتی نانویی.

دانشمندان برای اندازه‌گیری دقیق ضخامت این اسپاگتی از میکروسکوپ الکترونی استفاده کردند، زیرا رشته‌ها به قدری نازک هستند که نمی‌توان آن‌ها را با میکروسکوپ‌های نوری مشاهده کرد.

به گفته محققان، تولید نانوفیبر از آرد چالش‌برانگیزتر از نشاسته خالص است زیرا آرد حاوی ناخالصی‌هایی مانند پروتئین و سلولز است که غلظت مخلوط را افزایش می‌دهند و شکل‌گیری فیبرها را دشوار می‌کنند.

رای رفع این چالش، محققان از اسید فرمیک به جای آب استفاده کردند. اسید فرمیک ساختارهای مارپیچی نشاسته را تجزیه کرده و به بلوک‌های کوچک‌تر تبدیل می‌کند. این ماده در طول فرآیند تبخیر می‌شود و اثری از آن باقی نمی‌ماند.

پروفسور گرت ویلیامز، از دانشکده داروسازی دانشگاه کالج لندن، می‌گوید: «نانوفیبرها به دلیل قابلیت‌های خود برای ساخت باند زخم و بازسازی بافت بسیار مناسب هستند.»

این مطالعه نشان داده است که تولید نانوفیبر با استفاده از آرد می‌تواند جایگزینی پایدار و دوست‌دار محیط زیست برای روش‌های پیچیده‌تر باشد.

دکتر کلنسی در این باره اضافه می‌کند: «نشاسته ماده‌ای تجدیدپذیر و زیست‌تخریب‌پذیر است که به وفور در زمین یافت می‌شود. ما نشان دادیم که می‌توان با استفاده از آرد، نانوفیبر تولید کرد. گام بعدی بررسی خواص این محصول و امکان تولید آن در مقیاس صنعتی است.»

با وجود شباهت ظاهری این «اسپاگتی» به اسپاگتی معمولی، استفاده از آن به عنوان ماده غذایی ممکن نیست چرا که به دلیل ساختارش در کمتر از یک ثانیه در آب جوش بیش از حد پخته می‌شود و قابلیت استفاده را از دست می‌دهد.

دانشمندان معتقدند این پژوهش نه تنها دریچه‌ای تازه به روی استفاده‌های پزشکی و صنعتی از نانوفیبرها می‌گشاید، بلکه نشان می‌دهد که می‌توان مواد پیچیده را با استفاده از روش‌های ساده‌تر و پایدارتر تولید کرد.

یورونیوز