인쇄가능 열가소성 플라스틱을 위한 오징어 이용 :: 전체

오징어는 무엇을 위해 좋을까? 오징어를 먹을 수 있고 잉크나 염료로 만들 수 있을 것이다. 최근 펜실베니아 주립 대학 연구팀은 3-D 프린팅에서 이용될 수 있는 열가소성 플라스틱을 만들기 위해 오징어를 이용하고 있다.

이런 형태의 물질를 조사하고 있는 대부분의 회사들은 합성 플라스틱들에 집중하고 있으며 합성 플라스틱들은 이 분야 응용들을 위해 빠르게 효율적으로 활용할 수 있지 않고 무엇보다 친환경적이지 않다고 공학 과학과 기계과 교수인 멜리크 C. 데미렐 박사가 말했다.

데미렐 박사와 그의 연구팀은 오징어 링 이빨들 (SRT)내에 존재하는 단백질 복합물질을 조사했다. 이 자연적으로 만들어진 물질은 열가소성 플라스틱이지만 이를 얻는 것은 많은 노력과 많은 오징어들을 요구한다.

두족류들을 수집한 데미렐 박사는 연구원들이 전세계에 걸쳐 수집한 여섯 종류의 오징어에서 유전 배열을 얻었지만 유럽의 일반적인 오징어를 이용하여 시작했다고 전했다.

연구원들은 단백질 복합 분자에 대한 유전 배열을 조사했고 이 복합물에서 다양한 단백질들을 합성하려고 시도했다. 몇 가지들은 열가소성 플라스틱이 아니었지만 다른 것들은 안정한 열 반응을 보였으며 예를 들어, 가장 작은 알려진 분자량 SRT 단백질은 열가소성 플라스틱이었다. 그들의 연구 결과들은 어드밴스드 펑션널 머터리얼스 최근호 커버를 장식했다.

대부분 플라스틱은 원유와 같은 화석 연료에서 현재 제조된다. 몇 가지 고급 플라스틱들은 합성 기름들에서 만들어진다. 열가소성 플라스틱들은 물질 특성의 저하없이 같은 물질로 녹여질 수 있으며 형태가 만들어지고 이후 고체화되는 폴리머 물질들이다.

이 특정 열가소성 플라스틱은 열가소성 플라스틱이 가열되고 압출되거나 주형되며 혹은 이 플라스틱이 아세틱 산과 같은 단순한 용매에 분해되고 필름 주물 내에서 사용될 수 있도록 제조될 수 있다. 또한 이 물질은 복잡한 지형 구조들을 개발하기 위해 원천 물질로 3D 프린팅 기계들 내에서 사용될 수 있다.

이런 작은 합성 SRT 분자를 제조하기 위해, 연구원들은 일반적으로 무해한 박테리아가 그들의 일반적인 활성도의 부분으로 플라스틱 분자들을 제조할 수 있고 이 열가소성 플라스틱이 이후 대장균이 살아있던 매체에서 제거될 수 있도록 대장균 내로 SRT 단백질 유전자들을 삽입했다. 화학공학 교수인 와인 커티스 박사와 그들의 학생들과 함께 이 프로젝트를 협력하는 데미렐 박사는 이 프로젝트의 이런 측면에서 연구했다.

차세대 물질들은 분자 성분, 배열, 구조와 특성에 의해 지배될 수 있을 것이라고 데미렐 박사가 전했다.

연구원들이 개발한 열가소성 플라스틱은 반결정이며 견고하거나 부드럽게 될 수 있다. 이는 매우 높은 인장 강도를 가지고 습식 접착성을 띤다. 이는 젖어있어도 물질에 붙을 수 있다는 의미이다.

이 열가소성 플라스틱 단백질은 제조의 개별 요구들에 개선될 수 있는 다양한 조절가능한 특성들을 가지고 있다. 이 물질이 단백질이기 때문에 의료나 화장품 응용들에 이용될 수 있다.

연구원들은 단백질의 직접적인 추출이나 재조합 발현을 가반으로 하는 열가소성 플라스틱이 고급 합성 기름 기반 플라스틱들과 결국 경쟁할 물질 제조와 합성을 위한 새로운 방법을 개발할 것이라고 보고했다.