రసాయన శాస్త్రవేత్తలు ప్రపంచంలోనే అత్యంత సన్నని స్పఘెట్టిని సృష్టించారు

ప్రపంచంలోనే అత్యంత సన్నని స్పఘెట్టి, మానవ వెంట్రుకల కంటే దాదాపు 200 రెట్లు సన్నగా, UCL నేతృత్వంలోని పరిశోధనా బృందం రూపొందించింది.

స్పఘెట్టి ఒక కొత్త ఆహారంగా ఉద్దేశించబడలేదు కానీ నానోఫైబర్స్ అని పిలువబడే మెడిసిన్ మరియు పరిశ్రమలో చాలా సన్నని పదార్ధాల తంతువులను కలిగి ఉన్న విస్తృత-శ్రేణి ఉపయోగాల కారణంగా సృష్టించబడింది.

పిండి పదార్ధాలతో తయారు చేయబడిన నానో ఫైబర్లు – అధిక గ్లూకోజ్ నిల్వ చేయడానికి చాలా ఆకుపచ్చ మొక్కలు ఉత్పత్తి చేస్తాయి – ముఖ్యంగా ఆశాజనకంగా ఉంటాయి మరియు గాయం నయం చేయడంలో సహాయపడటానికి బ్యాండేజ్‌లలో ఉపయోగించవచ్చు (నానోఫైబర్ మ్యాట్‌లు అధిక పోరస్ కలిగి ఉంటాయి, నీరు మరియు తేమను అనుమతిస్తాయి కాని బ్యాక్టీరియాను దూరంగా ఉంచుతాయి), పరంజాగా ఎముక పునరుత్పత్తి మరియు ఔషధ పంపిణీ కోసం. అయినప్పటికీ, వారు మొక్క కణాల నుండి సేకరించిన పిండి పదార్ధంపై ఆధారపడతారు మరియు శుద్ధి చేస్తారు, ఈ ప్రక్రియకు చాలా శక్తి మరియు నీరు అవసరం.

మరింత పర్యావరణ అనుకూలమైన పద్ధతి, పాస్తాకు ఆధారమైన పిండి వంటి స్టార్చ్-రిచ్ పదార్ధం నుండి నేరుగా నానోఫైబర్‌లను సృష్టించడం అని పరిశోధకులు అంటున్నారు.

కొత్త పేపర్‌లో నానోస్కేల్ అడ్వాన్సెస్ఎలెక్ట్రోస్పిన్నింగ్ అనే సాంకేతికతను ఉపయోగించి స్పఘెట్టిని కేవలం 372 నానోమీటర్లు (మీటరులో బిలియన్ల వంతు) తయారు చేయడం గురించి బృందం వివరిస్తుంది, దీనిలో పిండి మరియు ద్రవం యొక్క దారాలు విద్యుత్ ఛార్జ్ ద్వారా సూది కొన ద్వారా లాగబడతాయి. UCLలో కెమిస్ట్రీలో మాస్టర్స్ డిగ్రీలో భాగంగా అధ్యయనం చేసిన బీట్రైస్ బ్రిటన్ ఈ పనిని నిర్వహించింది.

సహ రచయిత డాక్టర్ ఆడమ్ క్లాన్సీ (UCL కెమిస్ట్రీ) ఇలా అన్నారు: “స్పఘెట్టిని తయారు చేయడానికి, మీరు నీరు మరియు పిండి మిశ్రమాన్ని మెటల్ రంధ్రాల ద్వారా నెట్టారు. మా అధ్యయనంలో, మేము మా పిండి మిశ్రమాన్ని విద్యుత్ ఛార్జ్‌తో లాగడం మినహా అదే చేసాము. ఇది అక్షరాలా స్పఘెట్టి కానీ చాలా చిన్నది.”

వారి పేపర్‌లో, పరిశోధకులు తెలిసిన తదుపరి సన్నని పాస్తాను వివరిస్తారు ఫిలిండ్యూలో (“దేవుని థ్రెడ్‌లు”), సార్డినియాలోని నూరో పట్టణంలో పాస్తా తయారీదారుచే చేతితో తయారు చేయబడింది. ఈ పొడవైన పాస్తా (“పొడవైన పాస్తా”) సుమారు 400 మైక్రాన్ల వెడల్పుతో అంచనా వేయబడింది – కొత్త ఎలక్ట్రోస్పన్ సృష్టి కంటే 1,000 రెట్లు మందంగా ఉంటుంది, ఇది 372 నానోమీటర్ల వద్ద, కాంతి యొక్క కొన్ని తరంగదైర్ఘ్యాల కంటే సన్నగా ఉంటుంది.

“నానోపాస్తా” నవల దాదాపు 2 సెం.మీ. అంతటా నానోఫైబర్‌లతో ఒక చాపను ఏర్పరుస్తుంది మరియు అది కనిపిస్తుంది, అయితే ప్రతి ఒక్క స్ట్రాండ్‌ను ఏ విధమైన కనిపించే కాంతి కెమెరా లేదా మైక్రోస్కోప్ ద్వారా స్పష్టంగా సంగ్రహించలేనంత ఇరుకైనది, కాబట్టి వాటి వెడల్పులను స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్‌తో కొలుస్తారు. సూక్ష్మదర్శిని.

సహ-రచయిత ప్రొఫెసర్ గారెత్ విలియమ్స్ (UCL స్కూల్ ఆఫ్ ఫార్మసీ) ఇలా అన్నారు: “స్టార్చ్‌తో తయారు చేయబడిన నానో ఫైబర్‌లు చాలా పోరస్‌గా ఉన్నందున గాయం డ్రెసింగ్‌లలో ఉపయోగించగల సామర్థ్యాన్ని చూపుతాయి. అదనంగా, నానోఫైబర్‌లను పరంజాగా ఉపయోగించడం కోసం అన్వేషిస్తున్నారు. కణజాలం తిరిగి పెరుగుతాయి, అవి అదనపు సెల్యులార్ మాతృకను అనుకరిస్తాయి – ప్రోటీన్లు మరియు ఇతర అణువుల నెట్‌వర్క్, కణాలు మద్దతుగా నిర్మించబడతాయి తాము.”

డాక్టర్ క్లాన్సీ ఇలా అన్నారు: “స్టార్చ్ సమృద్ధిగా మరియు పునరుత్పాదకమైనది కాబట్టి ఇది ఉపయోగించడానికి మంచి పదార్థం – ఇది సెల్యులోజ్ వెనుక భూమిపై బయోమాస్ యొక్క రెండవ అతిపెద్ద మూలం – మరియు ఇది బయోడిగ్రేడబుల్, అంటే ఇది శరీరంలో విచ్ఛిన్నమవుతుంది.

“కానీ స్టార్చ్‌ను శుద్ధి చేయడానికి చాలా ప్రాసెసింగ్ అవసరం. పిండిని ఉపయోగించి నానో ఫైబర్‌లను తయారు చేయడానికి సులభమైన మార్గం సాధ్యమవుతుందని మేము చూపించాము. తదుపరి దశ ఈ ఉత్పత్తి యొక్క లక్షణాలను పరిశోధించడం. ఉదాహరణకు, ఇది ఎంత త్వరగా జరుగుతుందో మేము తెలుసుకోవాలనుకుంటున్నాము. విచ్ఛిన్నమవుతుంది, అది కణాలతో ఎలా సంకర్షణ చెందుతుంది మరియు మీరు దానిని స్కేల్‌లో ఉత్పత్తి చేయగలిగితే.”

ప్రొఫెసర్ విలియమ్స్ జోడించారు: “పాస్తాగా ఇది ఉపయోగపడుతుందని నేను అనుకోను, పాపం, మీరు దానిని పాన్ నుండి బయటకు తీయడానికి ముందు ఇది సెకను కంటే తక్కువ సమయంలో అతిగా ఉడుకుతుంది.”

ఎలెక్ట్రోస్పిన్నింగ్‌లో, మిశ్రమం ఉన్న సూది మరియు మిశ్రమాన్ని డిపాజిట్ చేసిన మెటల్ ప్లేట్ బ్యాటరీ యొక్క రెండు చివరలను ఏర్పరుస్తాయి. ఎలక్ట్రికల్ ఛార్జ్‌ని వర్తింపజేయడం వల్ల మిశ్రమం సూది నుండి మెటల్ ప్లేట్‌పైకి ప్రవహించడం ద్వారా సర్క్యూట్‌ను పూర్తి చేస్తుంది.

తెల్ల పిండి వంటి స్టార్చ్-రిచ్ పదార్ధాన్ని ఉపయోగించి ఎలెక్ట్రోస్పిన్నింగ్ అనేది స్వచ్ఛమైన స్టార్చ్ కంటే చాలా సవాలుగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే మలినాలను – ప్రోటీన్ మరియు సెల్యులోజ్ – మిశ్రమాన్ని మరింత జిగటగా మరియు ఫైబర్‌లను ఏర్పరచలేవు.

పరిశోధకులు నీటి కంటే పిండి మరియు ఫార్మిక్ యాసిడ్‌ను ఉపయోగించారు, ఎందుకంటే ఫార్మిక్ యాసిడ్ స్టార్చ్‌ను తయారు చేసే స్పైరల్స్ (లేదా హెలిక్స్) యొక్క పెద్ద స్టాక్‌లను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది. ఎందుకంటే, నానోఫైబర్‌ల బిల్డింగ్ బ్లాక్‌లుగా ఉండటానికి హెలిక్స్ పొరలు చాలా పెద్దవిగా ఉంటాయి. (ఫార్మిక్ యాసిడ్ వలె వంట చేయడం స్టార్చ్‌పై అదే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది – ఇది హెలిక్స్ పొరలను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది, పాస్తాను జీర్ణం చేస్తుంది.)

నూడిల్ గాలి ద్వారా మెటల్ ప్లేట్‌కు వెళ్లడంతో ఫార్మిక్ యాసిడ్ ఆవిరైపోతుంది.

పరిశోధకులు మిశ్రమాన్ని చాలా గంటలు జాగ్రత్తగా వేడెక్కాల్సిన అవసరం ఉంది, ఇది సరైన స్థిరత్వం అని నిర్ధారించుకోవడానికి నెమ్మదిగా చల్లబరుస్తుంది.

మార్క్ గ్రీవ్స్

m.greaves [at] ucl.ac.uk

+44 (0)20 3108 9485