Emilie Kohler holder en kolbe med ekstrakter fra hamp. Kredit:Krista Timney
Cannabidiol-industrien boomer. Fremstillet ved at udvinde ikke-psykoaktive olier fra hamp, produktet vinder i stigende grad accept som en alternativ behandling til adskillige sundhedsmæssige udfordringer.
Virginia Tech-forskere kan have fundet en anden anvendelse:en måde at gøre krydsfiner stærkere på.
Den sidste sommer, studerende Emilie Kohler fra College of Natural Resources and Environment undersøgte muligheden for at bruge et biprodukt fra cannabidiol-ekstraktionsprocessen - det gelélignende pektin, der findes i cellevæggene i de fleste planter - som et modificerende middel i produktionen af træbaseret materialer som krydsfiner og strukturelt komposittømmer.
"Pektin bruges typisk i gelé og marmelade, fordi det har en naturlig tendens til at danne en gel, som ikke flyder, sagde Kohler, en senior hovedfag i bæredygtig biomaterialevidenskab. "Jeg isolerer pektin fra hamp for at analysere flydeegenskaberne for at se, om de kan bruges som modificeringsmiddel i træklæbemidler."
Chip Frazier, Thomas M. Brooks professor i bæredygtige biomaterialer i Department of Sustainable Biomaterials og direktør for Wood-Based Composites Center ved Virginia Tech, antydet, at hampeindustrien tilbyder nye veje for forskere, der leder efter alternative biologiske materialer.
"I øjeblikket, industrien genererer store mængder opløsningsmiddel-ekstraheret hampeblomst, og al den biomasse behandles som affald, så det kunne ikke være billigere for os som råmateriale, " forklarede Frazier, der fører tilsyn med Kohlers forskning. "De producerer polygalacturonsyrer, som har en usædvanlig kemisk struktur, og jeg fik ideen til at tjekke deres adfærd i produktionen af træprodukter."
Mens resultaterne af forskningen stadig er ved at blive fastlagt, Kohler bemærkede, at hamppektinen var lovende.
"Pectin kan kategoriseres som høj methoxyl eller lav methoxyl pektin, sagde Kohler, en modtager af kollegiets Victor Clay Barringer Endowed Scholarship. "Højere methoxyl pektin bruges i gelé eller marmelade, fordi sukkerindholdet gør det muligt at gelere. Lavere methoxyl pektin, som dem der findes i hamp, tendens til at gelere med calciumioner, som er mere almindelige i klæbemidler."
Kohler, hvem er fra Yorktown, Virginia, sagde, at hun ved et tilfælde fandt vej til området for bæredygtige biomaterialer.
"I gymnasiet, Jeg kunne godt lide kemi og miljøvidenskab, og da jeg forskede i gymnasier og universiteter, Jeg så dette på listen og vidste ikke, hvad det handlede om. Men da jeg kom ind i undervisningen, blev jeg forelsket i emnet."
Frazier, hvem er Kohlers tildelte mentor, krediterer hendes engagement i en udfordrende hovedfag.
"Emilie er en af de få studerende, der har taget det naturvidenskabelige spor i bæredygtige biomaterialer, " bemærkede han. "Den er tung i kemien, så hun var særligt velkvalificeret til at påtage sig denne forskning. Hun er meget entusiastisk og meget dygtig, og hun har gjort et godt stykke arbejde."
For Kohler, en sommer med isolering af pektin var en mulighed for at opnå en større forståelse for området for bæredygtige biomaterialer, samtidig med at have chancen for at bidrage med forskning i et spirende område.
"At arbejde med Dr. Frazier har åbnet mine øjne og virkelig lært mig, hvordan man tænker på tingene på et dybere plan, " sagde hun. "Og det er spændende at arbejde med et så nyt emne:der er ikke forsket meget i hamp, og dette kan være starten på noget vigtigt."