Plantebaseret spray kan bruges i N95-masker og energienheder

Ingeniører har opfundet en måde at sprøjte ekstremt tynde ledninger lavet af et plantebaseret materiale på, der kunne bruges i N95 maskefiltre, enheder, der høster energi til elektricitet, og potentielt skabelsen af ​​menneskelige organer.

Metoden går ud på at sprøjte methylcellulose, et vedvarende plastmateriale afledt af plantecellulose, på 3-D-printede og andre objekter lige fra elektronik til planter, ifølge en Rutgers-ledet undersøgelse i tidsskriftet Materialer Horisonter .

"Dette kunne være det første skridt mod 3-D fremstilling af organer med de samme slags fantastiske egenskaber som dem, der ses i naturen, " sagde seniorforfatter Jonathan P. Singer, en assisterende professor i afdelingen for mekanisk og rumfartsteknik på School of Engineering ved Rutgers University-New Brunswick. "På nærmere sigt N95-masker er efterspurgte som personlige værnemidler under COVID-19-pandemien, og vores spraymetode kunne tilføje endnu et niveau af indfangning for at gøre filtre mere effektive. Elektronik som LED'er og energihøstere kan også have gavn af det."

Tynde ledninger (nanotråde) lavet af blødt stof har mange anvendelsesmuligheder, inklusive flimmerhårene, der holder vores lunger rene, og setae (bristly strukturer), der tillader gekkoer at gribe vægge. Sådanne ledninger er også blevet brugt i små triboelektriske energihøstere, med fremtidige eksempler, der muligvis inkluderer strimler lamineret på sko til at oplade en mobiltelefon og en dørhåndtagssensor, der tænder en alarm.

Mens folk har vidst, hvordan man laver nanotråde siden fremkomsten af ​​smeltespindere af bomuld slik, kontrol af processen har altid været begrænset. Barrieren har været manglende evne til at sprøjte i stedet for at dreje sådanne ledninger.

Singer's Hybrid Micro/Nanomanufacturing Laboratory, i samarbejde med ingeniører ved Binghamton University, afslørede den grundlæggende fysik for at skabe sådanne sprays. Med methylcellulose, de har skabt "skove" og skum af nanotråde, der kan belægges på 3D-objekter. De demonstrerede også, at guldnanopartikler kunne indlejres i ledninger til optisk sensing og farvning.