Shan Jiang의 바이오 기반 UV

샨 지앙 재료 과학 및 공학 조교수인 , 그의 팀은 최근 high-impact ACS Applied Materials and Interfaces에 "나노입자 자가 조립으로 활성화된 얇은 생체 기반 투명 UV 차단 코팅"이라는 제목의 논문을 게재했습니다. 첫 번째 저자는에밀리 올슨 , 재료 과학 및 공학 대학원생입니다. 공동저자는 다음과 같습니다리 이판그리고아유나 치레노바, 둘 다 재료 공학 대학원생입니다.그 사람이 되어라, 재료공학 박사후 과정,린 팡이, 화학 및 생물 공학 대학원생;아나 밀러그리고데빈 팜, 각각 재료 공학 및 산업 공학 학부생;에릭 코크란, 화학 및 생물 공학 조교수;키스 보스트 , 식품 과학 및 인간 영양 부교수; 그리고그렉 커츠와일러, 식품 과학 및 인간 영양 조교수.

본 연구 프로젝트의 전제는 자외선 차단제 제품뿐만 아니라 육류, 유제품, 감자와 같은 지질이 풍부한 스낵 등 식품 산업의 포장에도 적용 가능한 자외선(UV) 차단 효율성을 향상시키는 것입니다. 작은 조각. 이 기술은 식품과 식료품의 유통기한을 연장하는데 적용될 수 있습니다. 또한 코팅은 바이오 기반의 친환경 소재로 만들어졌습니다.

팀의 결과 코팅은 매우 효과적이며 필름 두께(~0.25μm)는 기존 코팅보다 약 100배 더 얇습니다. 이러한 특성은 하이드록시에틸 셀룰로오스(HEC) 매트릭스 내에 조립된 ZnO 나노입자를 사용하여 달성되었습니다. 유사한 구조가 TiO2나노입자에서도 얻어졌습니다. 또한 팀은 높은 효율성을 가능하게 하는 새로운 메커니즘을 발견했습니다. 나노입자는 바이오 기반 고분자 바인더 HEC와 독특한 프랙탈 네트워크 구조를 형성했습니다. 동일한 메커니즘이 다른 유형의 나노복합재료에도 광범위하게 적용되어 성능을 향상시킬 수 있습니다.

이 연구는 투명한 UV 차단 코팅을 제조하는 비용 효율적이고 확장 가능한 방법을 제공합니다. 바이오 기반 소재와 식품 보호 응용 분야는 지속 가능성을 촉진하고 폐기물을 줄입니다. 이 기술을 바탕으로 특허를 출원했습니다. 이 연구는 국립과학재단(NSF) 산학협력연구센터 프로그램, 바이오플라스틱 및 바이오복합체 센터, 고분자 및 식품 보호 컨소시엄, USDA 및 NSF 보조금의 일부 지원을 받습니다.

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