Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Brug af sukkermolekyler til at få bomuldsmateriale til at gløde

Digitalkamerabillede fra in vitro bomuldsmodel efter inkorporering af eksogene molekyler med nye funktionaliteter. Kredit:Filipe Natalio

(Phys.org) – Et team af forskere fra Tyskland, Israel og Østrig har udviklet en proces til at præge bomuldsfibre med materiale, der lyser under fluorescerende lys. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , teamet beskriver deres proces, hvor godt det virker og andre applikationer, hvorunder det kan vise sig nyttigt.

Mens videnskabsmænd fortsætter med at lede efter måder at skabe bærbare elektroniske produkter, nogle unikke ideer er dukket op. En af dem er at tilføje materiale til vandet, der bruges af en voksende bomuldsplante for at give det ønskværdige egenskaber. I denne nye indsats, forskerne fandt ud af, at ved at kombinere to molekyler, en, der naturligt føres af planter til dens celler, og en anden, der forårsager fluorescens, de kunne producere plantefibre med fluorescerende egenskaber. Den fiber kunne så bruges på samme måde som den har gjort i tusinder af år, at lave klæde. I dette tilfælde, klud, der lyser under et fluorescerende lys.

I praksis, forskerne dyrkede bomuldsplanter i vand, så høstede deres æg, som er den del af planten, der laver fibrene. De dyrkede æggene separat og fodrede dem til sidst med vand, der blev behandlet med de ønskede molekyler. Efter 20 dage, bomulden blev høstet og testet. Forskerne fandt ud af, at cirka 5 procent af molekylerne havde fundet vej til fibrene - nok til at få dem til at lyse grønt, når de blev udsat for fluorescerende lys.

Time lapse-film af in vitro-bomuldsmodellen, der viser udviklingen af ​​fibre og integration af det fluorescerende molekyle. Time-lapse-filmen blev taget i 20 dage med 1 billede i timen. Denne video vises under normalt lys. Kredit:Filipe Natalio

Holdet rapporterer, at de brugte en betydelig mængde tid på at teste de resulterende bomuldsfibre for at bevise, at molekylerne var, Ja, inde i fibercellerne og ikke kun belægge dem - en vigtig faktor, fordi det betyder, at molekylerne ikke bliver båret væk, når stoffet vaskes.

Udover kølighedsfaktoren, processen giver mulighed for at tilføje andre funktioner til bærbare materialer. At demonstrere, forskerne brugte den samme proces til at introducere et magnetisk molekyle i stedet for et med fluorescerende egenskaber, og skabte bomuldsklud med magnetiske egenskaber. Magnetisme i stof, gruppen noterer, kunne muligvis være nyttig til lagring af data fra elektroniske enheder. De bemærker, at processen også kan bruges med andre materialer fremstillet af planter som bambus eller hør.

Time lapse-film af in vitro-bomuldsmodellen, der viser udviklingen af ​​fibre og integration af det fluorescerende molekyle. Time-lapse-filmen blev taget i 20 dage med 1 billede i timen. Denne video er vist under UV-lys for at spore skæbnen for det fluorescerende molekyle. Kredit:Filipe Natalio
  • Mikroskopisk billede af bomuldsfibrene efter inkorporering af det fluorescerende eksogene molekyle. Dette billede blev taget under en kikkert under UV-lys, der viser de fluorescerende fibre. Kredit:Filipe Natalio

  • Billede, der viser en bomuldsfrugt og forskellige farver for at vise, at vi kan levere funktionaliteter til bomulden. Kredit:Filipe Natalio

© 2017 Phys.org




Varme artikler