UV de base biológica de Shan Jiang

Shan Jiang , professor assistente de ciência e engenharia de materiais, e sua equipe, publicaram recentemente na ACS Applied Materials and Interfaces de alto impacto o artigo intitulado “Revestimento fino de bloqueio de UV transparente de base biológica habilitado pela automontagem de nanopartículas”. O primeiro autor éEmily Olson , estudante de pós-graduação em ciência e engenharia de materiais. Os coautores incluemYifan LieAyuna Tsyrenova, ambos estudantes de pós-graduação em engenharia de materiais;Seja ele, pós-doutorado em engenharia de materiais,Fang-Yi Lin, pós-graduando em engenharia química e biológica;Ana MillereDevin Palma, alunos de graduação em engenharia de materiais e engenharia industrial, respectivamente;Eric Cochran, professor assistente de engenharia química e biológica;Keith Vorst , professor associado de ciência dos alimentos e nutrição humana; eGreg Curtizwiler, professor assistente de ciência dos alimentos e nutrição humana.

A premissa deste projeto de pesquisa é melhorar a eficiência da proteção ultravioleta (UV), aplicável não apenas a produtos de proteção solar, mas também a embalagens da indústria alimentícia, como carnes, laticínios e salgadinhos ricos em lipídios, como batata. salgadinhos. Esta tecnologia pode ser aplicada para prolongar a vida útil de alimentos e mantimentos. Além disso, o revestimento é formulado com materiais ecológicos de base biológica.

O revestimento resultante da equipe é altamente eficaz e a espessura do filme (~0,25 µm) é cerca de 100 vezes mais fina que os revestimentos convencionais. Essas propriedades foram alcançadas com o uso de nanopartículas de ZnO montadas na matriz de hidroxietilcelulose (HEC). Estruturas semelhantes também foram obtidas com nanopartículas de TiO2. Além disso, a equipe descobriu um novo mecanismo que permitiu a alta eficiência. As nanopartículas formaram uma estrutura de rede fractal única com o ligante de polímero de base biológica HEC. O mesmo mecanismo pode ser amplamente aplicado em outros tipos de materiais nanocompósitos para melhorar o seu desempenho.

O estudo oferece um método econômico e escalonável para fabricar revestimento transparente com bloqueio de UV. Os materiais de base biológica e as aplicações de proteção alimentar promoverão a sustentabilidade e reduzirão o desperdício. Um pedido de patente foi depositado com base nesta tecnologia. Este trabalho é parcialmente apoiado pelo programa de Centros de Pesquisa Cooperativa Indústria-Universidade da National Science Foundation (NSF), pelo Centro de Bioplásticos e Biocompósitos, pelo Consórcio de Proteção de Polímeros e Alimentos e por uma doação do USDA e NSF.

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