看看世界上最细的意大利面

看看世界上最细的意大利面

祝你好运,试着用叉子卷起世界上最细的意大利面条。这种纳米纤维比人的头发细 200 倍左右,是由伦敦大学学院 (UCL) 的一个团队发明的。虽然它不会很快出现在意大利餐馆的菜单上,但这种发明是在实验室里发明的,因为纳米纤维在医学和工业设计中有着广泛的应用。11 月 21 日发表在《纳米尺度进展》杂志上的一项研究中详细介绍了这种微小的纤维。

研究团队使用了扫描电子显微镜,用聚焦的电子束扫描垫子,并根据偏转或击落的电子模式创建图像。图片来源:Beatrice Britton/Adam Clancy。

已知第二薄的意大利面是su filindeu (意为“上帝的细线”),由撒丁岛努奥罗镇的一位意大利面制造商手工制作。Su Fillindeu 的宽度估计约为 400 微米,比这种新电纺实验室产品的厚度大约 1,000 倍。这种新实验室制造的意大利面条直径为 372 纳米,比某些波长的光还要窄。

这项研究的共同作者、伦敦大学学院药物材料科学家加雷思·威廉姆斯在一份声明中说:“遗憾的是,我认为它不适合做意大利面,因为它会在不到 1 秒钟的时间内煮过头,然后你才能把它从锅里拿出来。”

什么是纳米纤维?

纳米纤维是指任何小于 100 纳米 (nm) 的纤维材料。一纳米等于十亿分之一米。以人类头发为例,其宽度约为 80,000 至 100,000 纳米。

由储存过量葡萄糖的淀粉类植物材料制成的纳米纤维尤其有前景。它们可以用于帮助伤口愈合的绷带,因为纳米纤维垫非常多孔。这允许水和水分进入伤口,但可以防止细菌进入。它还可以用作骨再生的一种支架,并将药物输送到体内。

[相关:受蚕启发的编织技术可以生产出更好的纳米纤维。]

Willams 说:“此外,纳米纤维正在被探索用作组织再生的支架,因为它们模拟了细胞外基质——细胞为支持自身而构建的蛋白质和其他分子网络。”

然而,这类纳米纤维需要从植物细胞中提取淀粉并纯化。提取淀粉需要大量的能源和水,因此化学家们正在寻找一种更有效的方法来纺制这些纳米纤维。

“淀粉是一种很有前途的材料,因为它储量丰富,可再生——它是地球上仅次于纤维素的第二大生物质来源——而且它是可生物降解的,这意味着它可以在体内分解,”研究报告的合著者、伦敦大学学院化学家亚当·克兰西在一份声明中说。“但净化淀粉需要大量的加工。”

一种更环保的方法是直接从富含淀粉的成分(如面粉)中制造纳米纤维。毕竟,面粉是面食的基础。

盐、脂肪、甲酸、热量

在这项新研究中,该团队描述了如何制作直径仅为 372 纳米的意大利面条。为此,他们使用了一种称为静电纺丝的技术。电荷将面粉和液体的细丝拉过针尖。这项高度细致的工作是由伦敦大学学院的学生 Beatrice Britton 在攻读化学硕士学位期间完成的。

“要制作意大利面条,你需要将水和面粉的混合物推过金属孔,”克兰西说。“在我们的研究中,我们做了同样的事情,只是我们用电荷将面粉混合物拉过金属孔。它确实是意大利面条,但尺寸要小得多。”

装有混合物的针头和放置混合物的金属板构成了电池的两端。加入电荷使混合物形成完整的电路。电荷从针头流出并流到金属板上。

此外,使用富含淀粉的成分(如白面粉)进行静电纺丝比使用纯淀粉更具挑战性。面粉含有更多杂质(蛋白质和纤维素),这会使混合物更粘稠,无法形成纤维。

为了解决这个问题,研究小组用面粉和甲酸代替水。甲酸会破坏淀粉的螺旋结构。由于粘在一起的螺旋层太大,无法成为纳米纤维的组成部分,所以甲酸会将它们撕碎。烹饪产生的热量对淀粉的影响与甲酸相同。它会撕裂螺旋层,使面食更易于消化。

[相关:新材料利用纳米尖刺可中和 96% 的病毒细胞。]

当面条飞过空气到达金属板时,甲酸最终会蒸发。团队还必须小心地加热混合物几个小时,然后才能慢慢冷却,获得合适的稠度。

这种新型“纳米面条”还形成了一层直径约 2 厘米(不到一英寸)的纳米纤维垫。虽然垫子本身是可见的,但每根单独的纤维太窄,无法被任何形式的可见光相机或显微镜清晰地捕捉到。为了测量它们的宽度,该团队使用了扫描电子显微镜。

“我们已经证明,用面粉制作纳米纤维是一种更简单的方法,”克兰西说。“下一步是研究这种产品的特性。例如,我们想知道它分解的速度有多快,它如何与细胞相互作用,以及是否可以大规模生产它。”

<<:  人类为什么有脚趾甲?因为我们是进化的“怪人”。

>>:  一只孤独的海豚多年来一直向波罗的海呐喊

推荐阅读

火箭少女的魅力与评价:动漫迷必看?

火箭女孩——太空中的梦想与挑战的故事2007年播出的电视动画《火箭少女》改编自野尻道介的轻小说,是一...

暂时告别 Facebook,尝试以下替代社交网络

超过十亿人拥有 Facebook 账户,但像这样的巨型网络实际上会让你痛苦不堪。不要完全放弃社交媒体...

让牛肉更可持续的四种方法

说到牛肉对环境的影响,还有很大的改进空间。目前,美国 35% 的甲烷排放来自牲畜,其中最大的贡献者是...

《吸血鬼》的号召与评价:吸血鬼动画的新可能

《吸血鬼》:手冢治虫奇幻与现实交织的独特作品《吸血鬼》是1968年至1969年播出的电视动画,改编自...

曲速可能实现吗?我们问弦理论家

科学极客、星际迷航迷和动作片迷们现在已经有几天的时间来消化《星际迷航》系列的最新作品。PopSci ...

航海王 -东海篇- ~全面回顾路飞和他的朋友们的冒险历程!!~

航海王 -东海篇- ~路飞与四位同伴的大冒险!!~ 《航海王-东海篇-~路飞与四位朋友的大冒险!!~...

珍珠为什么是圆形的?

并非所有珍珠都是圆形的,但很多珍珠都是圆形的,而且这些珍珠是最珍贵的。但考虑到珍珠是在生物紧密的壳内...

教孩子们越野滑雪,让他们心跳加速

狂风呼啸,穿过佛蒙特州伍德斯托克上方的寒冷山峰,我做好了可能毁掉我小女儿一天的准备。虽然她喜欢高山滑...

《拥抱!光之美少女♡》和《二人是光之美少女》的感人跨界!彻底解析《全明星回忆》的魅力

电影《HUGtto!光之美少女♡二人是光之美少女All Stars的回忆》的魅力与评价■作品概要电影...

硅谷的 TJ Miller 谈论讽刺、大麻以及 Judd Apatow 为何如此不受欢迎

在 HBO 的《硅谷》片场,埃利希·巴赫曼(又名 TJ 米勒)是交通运输初创公司 Aviato 的前...

三星今日发布的所有闪亮新“神秘青铜”设备

三星今天上午在韩国举行的一场直播活动中发布了一系列新手机、可穿戴设备和平板电脑。这场名为“Unpac...

Mint 地板清洁机器人评测:没有 Swiffer 的 Swiffer

2002 年,当 Roomba 开始在地毯上到处乱逛时,人类对机器人和逃避家务的双重迷恋终于融合在...

埋葬正在成为处理尸体最无聊的事情

今年夏天,亚历克斯·克莱门茨将再次从森林茂密的肯塔基州前往俄勒冈州本德市郊外的沙漠地带。在那里,他将...

这款完全可调节的电动站立式办公桌目前在沃尔玛仅售 79 美元

我现在正在站立式办公桌上吃 Jersey Mike's 三明治。这会让我更健康吗?我不知道,...

电影『战国BASARA』-The Last Party-的魅力与评价

《战国BASARA剧场版:最后的派对》综合评论与推荐概述《剧场版战国BASARA:最后的派对》是一部...