Нано-спагетти - еда будущего

Представленное изображение может напомнить вам спагетти, и не случайно, так как это действительно спагетти, но совершенно непохожие на те, что вы видели прежде. Эти нити, толщиной всего 372 нанометра - что примерно в двести раз тоньше человеческого волоса - являются самыми тонкими “спагетти”, которые когда-либо создавались.

Однако, эти нано-спагетти не предназначены для употребления в пищу, их цель – служить науке. В частности, они открывают новые горизонты в медицине, обещая применение в заживлении ран и других областях. Технология создания крошечных нановолокон из муки позволяет снизить нашу зависимость от растительных нановолокон прямого происхождения, которые обходятся дороже и сложнее в производстве. Традиционно, данный продукт изготавливают, пропуская смесь муки и воды через металлические отверстия.

В данном исследовании, команда ученых, использовав тот же принцип, пропускала смесь муки через отверстие, но используя для этого электрический заряд. Полученные нановолокна крахмала обладают огромным потенциалом для медицинских целей. Они не только гибкие и имеют большую площадь поверхности, но и являются биоразлагаемыми, биосовместимыми, пористыми и легко поддаются химической модификации. “Также, нановолокна рассматривают в качестве каркаса для выращивания тканей, так как они способны имитировать внеклеточный матрикс – белки и молекулы, которые клетки используют для своего поддержания”, - поясняют учёные. Получение нановолокон крахмала непосредственно из растений - это энерго- и водозатратный процесс. Поэтому команда учёных решила исследовать альтернативный способ – создание волокон на основе крахмалосодержащего сырья, которое уже широко и дёшево производится во всем мире. И таким сырьём оказалась обычная мука.

Однако, мука не состоит только из крахмала. Она также содержит белки и целлюлозу, которые усложняют процесс электропрядения. Любой, кто когда-либо готовил из муки, знает, что при её смешивании с водой получается вязкая и клейкая масса, которая идеально подходит для соусов и выпечки, но не очень удобна для создания нановолокон. Электропрядение – это процесс, при котором электрический заряд используется для того, чтобы притягивать и направлять материал через крошечное отверстие. Для успешного применения этого процесса к муке, ученым понадобилось найти альтернативу воде: вместо неё, они увлажняли муку муравьиной кислотой.

Муравьиная кислота используется для разрушения крошечных спиральных структур, из которых состоит крахмал. Когда материал выходит из крошечного отверстия, кислота испаряется, оставляя после себя только нано-спагетти. Полученные нити быстро сплетаются в гибкий и гидрофильный мат из нановолокон. Каждая прядь этого материала, длинной около 2 сантиметров, слишком мала, чтобы её можно было увидеть невооружённым глазом, поэтому исследователи анализировали полученный материал с помощью сканирующего электронного микроскопа, чтобы измерить характеристики созданных ими нано-нитей.

Материалы, полученные таким способом, могут стать более дешёвой и экологичной заменой материалам на основе нановолокон, полученных из другого растительного крахмала. Но прежде, чем они смогут быть использованы в широком масштабе, учёным необходимо исследовать их свойства, чтобы определить скорость их разложения, их взаимодействие с различными химическими веществами и возможность их массового производства.