Разработка ученых позволяет эффективно и безопасно перерабатывать карбоновое волокно, одновременно открывая новые возможности для медицины.
Углеродное волокно, известное своей прочностью и легкостью, стало незаменимым материалом в современной промышленности. Оно используется в производстве всего, от хоккейных клюшек до корпусов самолетов. Однако переработка такого волокна представляет серьезную проблему. Этот материал состоит из прочных карбоновых нитей, заключенных в матрицу из эпоксидной смолы или полистирола, что затрудняет его переработку в полезные материалы без потерь качества и токсичных отходов.
Новая биотехнологическая методика, созданная группой исследователей из Университета Канзаса и Университета Южной Калифорнии, может изменить подход к этой проблеме. Ученые разработали химический процесс, который позволяет разрушать матрицу углеродных композитов, сохраняя структуру волокна. Более того, восстановленное волокно обладает механическими свойствами, сопоставимыми с исходным материалом, что делает его пригодным для повторного использования.
Один из ключевых продуктов разрушения матрицы — бензойная кислота. Для ее дальнейшей переработки специалисты использовали генетически модифицированный гриб Aspergillus nidulans. Этот гриб превращает бензойную кислоту в ценный химический соединение под названием OTA (окта-2,4,6-триеновая кислота). По словам экспертов, это первый случай, когда удается извлечь пользу как из волоконного материала, так и из полимерной матрицы карбонового композита.
