Кожу из грибов научились производить в промышленных масштабах
Кожу из грибов научились производить в промышленных масштабах
Производство кожи из шкуры животных — практика, которой люди занимаются на протяжении тысячелетий, однако ученые не перестают искать более экологичную альтернативу – и теперь на помощь пришли грибы
Обычное производство кожи является тяжелым бременем для окружающей среды, поскольку животноводство потребляет огромное количество воды и электроэнергии, а также требует обширных территорий. Но обработка кожи тоже оказывает влияние на среду из-за использования токсичных химикатов. Так называемая «веганская кожа», которая сделана из синтетических материалов, позволяет избежать проблем, связанных с продуктами животного происхождения, однако ее все еще нужно обрабатывать химическими веществами и она очень долго разлагается в естественной среде – а значит, ее производство несет все связанные с этим риски.
Исследователи VTT придумали альтернативу, которая, по их мнению, поможет полностью обойти эти проблемы. Их подход начинается с нитей паутины из органического материала, известного как мицелий, который растягивается под землей и поддерживает грибы по мере их роста. Использование этой биомассы для производства текстиля и тканей далеко не ново, но в ходе экспериментов команда VTT усовершенствовала эти процессы, чтобы в итоге получить материал, похожий на кожу, с сопоставимой текстурой, прочностью и легкостью обработки.
«Материал выглядит и ощущается как кожа и сохраняет большую часть ее свойств», — рассказал старший научный сотрудник VTT Геза Сзилвей. «Он также легко окрашивается и не содержит каких-либо вспомогательных веществ».
Ученые впервые заявили о своих наработках еще в 2019 году, но тогда отметили, что масштабирование и промышленное производство материала находится под большим вопросом. Это было вызвано ограничениями культивирования мицелия, которое могло происходить только в плоской, двумерной форме. Однако за прошедшие два года исследователи придумали новую, запатентованную технологию, которая, по их словам, устраняет эту проблему благодаря жидкой ферментации в обычных биореакторах. Это позволило перенести процесс из лабораторий на коммерческий рынок.
Новая технология позволяет ученым производить кожу из мицелия в больших масштабах, раскатывая непрерывные листы материала со скоростью один метр в минуту. Ученые говорят, что система может быть адаптирована к промышленным методам производства рулонов тканей, и в настоящее время они изучают такие потенциальные области применения своего изобретения, как изготовление обуви, аксессуаров и одежды.
Откуда появилось большинство богатств во Вселенной
Элементы тяжелее железа образуются при r-процессе, который наблюдается и при слиянии нейтронных звезд, но это капля в море
Ученые определили тип сверхновой, называемой магнитовращательной гиперновой, которая является потенциальным источником тяжелых элементов во Вселенной. Все началось с обнаружения старого красного гиганта, которому уже 13 миллиардов лет. Находится он во внешних областях Млечного Пути. Проанализировав его состав, астрономы нашли 44 тяжелых элемента. По словам астронома Дэвида Йонга из Австралийского национального университета в Канберре, это означает, что звезда образовалась из материала, оставшегося «в результате особого взрыва массивной звезды вскоре после Большого взрыва».
Как заверяют ученые, элементы в древней звезде не являются результатом слияния нейтронных звезд. Содержание определенных тяжелых элементов, таких как торий и уран, оказалось выше, чем можно было бы ожидать от слияния нейтронных звезд. Кроме того, звезда также содержит более легкие элементы — цинк и азот, которые не появляются в результате подобных слияний.
Поскольку в звезде оказалось очень мало железа, элемента, который накапливается в процессе звездообразования и гибели звезд, ученые считают, что данный красный гигант — звезда второго поколения, тяжелые элементы которой появились в результате одного единственного взрыва сверхновой.
В ходе моделирования было сделано предположение, что это магнитовращательная гиперновая, образовавшаяся в результате смерти быстро вращающейся и сильно намагниченной звезды, по меньшей мере, в 25 раз массивнее нашего Солнца. Когда эти звезды в конце своей жизни взрываются, у них может быть энергичная, богатая нейтронами среда, необходимая для образования тяжелых элементов.
Магнитовращающие гиперновые звезды могут быть похожи на коллапсары — тоже массивные вращающиеся звезды, которые вместо взрыва коллапсируют в черные дыры. Коллапсары ранее также подозревались в производстве элементов r-процесса.
Исследователи считают, что магнитовращающие гиперновые звезды встречаются редко — 1 из 1000 сверхновых. Но даже в этом случае подобные взрывы происходили бы в 10 раз чаще, чем слияния нейтронных звезд. Эти гиперновые звезды могут быть родителями 90% всех элементов r-процесса.
В России разрабатывают защитные составы, замедляющие коррозию металла
Сократить ущерб, вызванный коррозионными потерями, возможно благодаря целому комплексу мероприятий, отдельное место среди которых занимают ингибиторы — химические соединения, существенно снижающие скорость коррозии. Такие вещества используют в газовой и нефтяной промышленности для обработки труб, насосов и другого оборудования, которое контактирует с агрессивной средой, например, с соляной кислотой, используемой при обработке скважин.
Учёные лаборатории органического синтеза совместно с сотрудниками кафедры физической химии ПГНИУ работают над созданием защитных составов, которые способны конкурировать с иностранными аналогами благодаря высокой эффективности и доступности сырья для их производства.
Проект реализуется в рамках Пермского НОЦ мирового уровня «Рациональное недропользование». За последний год в рамках НОЦ химики ПГНИУ подали три заявки на патенты по ингибиторам коррозии. «Крупные газодобывающие компании часто используют ингибиторы иностранного производства, поэтому стабильность их поставок не гарантирована. Кроме того, на обслуживание одной скважины ингибиторами коррозии может уходить до миллиарда рублей в год. В лаборатории органического синтеза ПГНИУ мы занимаемся разработкой составов, которые не уступают по эффективности и синтезируются из более дешёвого сырья, чем аналоги. Эту работу намного проще выполнить в университете благодаря плодотворному сотрудничеству коллег и оборудованию вуза», — прокомментировал заведующий лабораторией органического синтеза ПГНИУ, кандидат химических наук Александр Рубцов.
В Пермском университете проблемами коррозии занимаются с 1950-х годов. Учёные вуза разработали ингибиторы ПГУ-1 и ПГУ-2 для защиты металлов от коррозии в кислых средах. Новым витком в развитии этого направления стало сотрудничество лаборатории органического синтеза и кафедры физической химии ПГНИУ с компанией «Полиэкс», которая занимается разработкой решений по комплексному обслуживанию нефтяных и газовых скважин. Результатом совместной работы является создание запатентованных ингибиторов, которые внедрены в эксплуатацию и успешно используются на нефтепромысле.
Материал предоставлен пресс-службой ПГНИУ
Съедобное мясо вырастили на каркасе из травинок
Новое «мясо из пробирки» не только структурой, но и текстурой почти неотличимо от настоящих мышечных волокон
Ученые из Британского университета Бата заметили, что выровненная клеточная структура отдельных травинок похожа на структуру мышечных волокон. Во главе с доктором Полем Де Банком они приступили к сбору газонной травы на территории кампуса. В результате были собраны растения ржи, овсяницы и мятлика.
Затем в процессе промывки и отбеливания, известном как децеллюляризация, все клетки были удалены с каждой травинки. Осталась пустая «внеклеточная матрица», похожая на каркас, состоящая из съедобной целлюлозы.
Когда полученные матрицы впоследствии были засеяны мышечными миобластными клетками, примерно 35% из них прижились и прикрепились к каркасу, продолжая воспроизводиться и в конечном итоге формируя трехмерный кусок мышечной биологической ткани. Излишне говорить, что в планах у ученых разработка технологии, которая в конечном итоге будет включать стволовые клетки, полученные от скота — коров, а не мышей, как в данном случае.
В настоящее время ученые работают над масштабированием технологии для коммерческого использования, что также будет включать повышение скорости, с которой клетки прикрепляются к матрице и воспроизводятся.
«Когда мы едим говядину, мы частично едим траву, на которой при жизни паслись коровы», — рассказал Де Банк. «Наше исследование интересно тем, что мы можем напрямую заменить животных травой, которую они едят [...] Я надеюсь, что рано или поздно на рынке появится полноценный мясной продукт на основе травы».
Якутские ученые разрабатывают мыло со стружкой из мамонтовой кости
Что только не добавляют в современные скрабы — но мыла с мамонтом мы еще не видели
По словам разработчиков, формула уникальна наличием активного состава растительных экстрактов с научно доказанным трансдермальным эффектом, и в данный момент на рынке нет мыла, в составе которого в качестве антибактериального агента содержится водный экстракт якутской полыни.
«Мы создали мыла, обладающие антибактериальной активностью в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, которые снижают риски возникновения негативных дерматологических проявлений», – рассказал один из авторов изобретения – директор Арктического инновационного центра СВФУ Иван Троев.
Он также добавил, что в рамках Арктического инновационного центра будет открыт опытно-конструкторский бизнес-инкубатор, где студенты и молодые ученые могут создавать и тестировать свои разработки. «Наша технология станет основой для одного из первых продуктов этой площадки. И уже в ближайшее время патенты будут монетизированы. Кроме того, мы можем создать эксклюзивное мыло, например со стружкой из мамонтовой кости, как скраб-мыло», – пояснил Иван Троев.
В группу разработчиков патента вошли доцент ИЕН СВФУ Жанна Охлопкова, директор АИЦ СВФУ Иван Троев, младший научный сотрудник УНЛ «Молекулярно-генетические и клеточные технологии» Сардана Сивцева и студентка ИЕН СВФУ Прасковья Ноговицына.
Материал предоставлен пресс-центром республики Саха (Якутия) в Москве
Почему нужно хлорировать воду в бассейне и к чему это может привести
Воду в бассейне хлорируют. Аллергии на хлор не бывает, но он может вызвать неприятные раздражения.
Воду в бассейне необходимо очищать. Первый уровень очистки — физическая фильтрация от мусора, насекомых, песка и травы. Но и сами фильтры надо чистить или менять. При попадании чешуек кожи и частичек пота, от которых не может избавиться фильтр, вода начнет мутнеть или зеленеть.
В бассейне могут появиться микроорганизмы, и вода побелеет, станет похожей на молоко; могут размножиться зеленые водоросли, и купаться в них не стоит, потому что они могут вызывать диарею.
Эти проблемы решаются путем добавления химических веществ. Для начала стоит узнать степень кислотности воды в бассейне. Она определяется водородным показателем рН (существуют простые приборы, которые позволяют определить pH). Оптимальным считается значение 7,2 – 7,4. При повышенном уровне рН происходит выпадение известкового осадка, появляется неприятный запах, а у купающихся раздражается кожа и слизистая. При этом, если не скорректировать кислотность воды, никакая хлорка в дальнейшем не подействует.
После нормализации рН можно добавлять хлор. Это самый простой и недорогой способ очистки воды от микроорганизмов. Но необходимо выдержать правильную концентрацию. Содержание хлора в воде не должно превышать 0,3–0,5 мг/л. Точно такая же концентрация по нормативам выдерживается в питьевой воде. Определить, не слишком ли много вы добавили хлора можно просто по запаху: резкий запах хлорки явно свидетельствует о нарушенных нормативах.
Но не всем подойдет хлорированная вода. Не из-за аллергии, потому что хлор сам по себе не является аллергеном, но из-за повышенной чувствительности организма он может вызывать кашель, заложенность носа, конъюнктивит, шелушение кожи и «хлорную сыпь» — мелкую красную сыпь, похожую на аллергическую крапивницу. Хлор сушит кожу и раздражает проблемные зоны, может вызывать раздражение дыхательных путей. Исследования показали, что частое и долгое купание в бассейне с хлорированной водой может увеличить риск развития астмы и респираторных аллергий и у детей и у взрослых.
У профессиональных спортсменов тоже наблюдается повышенная чувствительность к хлорированной воде. Например, шестикратная победительница Олимпийских игр из США Эми Ван Дайкен страдает от «хлорной сыпи».
Конечно, не каждый ежедневно проводит в бассейне по несколько часов, как профессиональные пловцы. Но в любом случае, при индивидуальной непереносимости лучше дезинфицировать воду другими средствами, например, теми, эффект которых основан на действии радикалов кислорода. Некоторые специалисты считают, что это не очень эффективные средства, зато они не имеют запаха, абсолютно не токсичны и безопасны для детей. В эту же категорию относятся препараты на основе брома и бигуанида.
Самое главное, проводить очистку воды нужно раз в неделю, а раз в месяц устраивать шоковое хлорирование, либо частично заменять воду. Иначе мутность воды никуда не пропадет из-за высокой концентрации изоциануровой кислоты, которая появляется при реакции хлора с азотистыми соединениями.