Осторожно, бактерии: как из рыбных отходов делают импланты и одежду

Тайваньские исследователи придумали, как из раковин мидий делать строительные материалы и даже морскую шерсть. Во что еще ученые превращают промышленный и бытовой мусор? Об этом рассказал ведущий программы "Наука и техника" на РЕН ТВ Михаил Борзенков.

Мыть посуду простоквашей? Это идея!

Прокисшее молоко – больше не отходы, а незаменимый помощник на вашей кухне. В этом уверены ставропольские ученые. Они превратили испорченные молочные продукты в уникальное моющее средство. Гель на основе сывороточных белков не содержит химии и, что невероятно, не требует смывания – просто вытер и готово!

"В целом оно предназначено для всего. Моющее средство это, оно может заменять любое моющее средство, которое есть на рынке. Неважно, это для оборудования, молочной промышленности, для быта, для мытья тарелок", – отметил преподаватель департамента функциональных материалов и инженерного конструирования института перспективной инженерии СКФУ Рехман Зафар.

Ученые назвали моющее средство "молочной белизной". Это не просто очиститель, а настоящий убийца микробов. Его секрет – в уникальной формуле. Минерализат молочной сыворотки – мощный природный очиститель, который растворяет даже самые стойкие загрязнения. А наночастицы серебра уничтожают все бактерии, оставляя поверхности не просто чистыми, а почти стерильными.

"Сейчас в основном промывка оборудования для молочной промышленности состоит из нескольких циклов. То есть сначала промывается водой, потом раствором щелочи, водой, раствором кислоты и много еще циклов. Мы, ввиду того, что используем минерализат, в котором есть наночастицы серебра, обладающие бактерицидной активностью, сокращаем производственный цикл промывки. Тем самым сокращая время, сокращая ресурсы, сокращая потребление воды, ну и деньги соответственно", – пояснил Рехман Зафар.

Новинка бережно очищает любые поверхности без повреждений, полностью гипоаллергенна – безопасна даже для детей.

Если молочные отходы моют ваш дом, хлебные его обогревают!

Ученые нашли способ превращать испорченную пшеницу в биотопливо.

"Нам нужно приготовить бродильное сусло. Для этого мы берем порцию зерна в определенном соотношении с водой. Вот сейчас мы взяли небольшую порцию, соответственно заливаем водой до определенного объема и размещаем на платформу нашего ультразвукового аппарата", – рассказала директор Высшей медико-биологической школы ЮУРГУ Ирина Потороко.

С помощью ультразвука зерно расщепляют, высвобождают скрытые сахара, которые бактерии превращают в брагу. А затем дистилляционный аппарат перегоняет сусло в чистый биоэтанол. Инновация увеличивает выход спирта на 40%, а главное – дает вторую жизнь миллионам тонн зерновых отходов, которые раньше просто гнили на свалках!

"Само название биотоплива свидетельствует о том, что это ресурс, который получен не из нефтепродуктов, который получен не путем добычи определенных ископаемых. Это ресурс, который мог стать отходом, а стал тем положительным ресурсом, который дает новую веху, новую историю для тех, кто занимается производством спирта и его применением для определенных целей", – подчеркнула Ирина Потороко.

Пользу могут приносить и рыбные отходы, от которых все обычно спешат избавиться

Раньше чешую, кишки и жир просто выбрасывали, но теперь это основа для высокотехнологичного материала! С помощью особых бактерий, которые переваривают отходы, красноярские ученые создали уникальную ткань – гипоаллергенную, прочную и экологичную. Инновационный материал уже используют в медицине – из него делают хирургические сетки, помогающие восстанавливать травмированные органы и мышцы.

"Все начинается с рыбьего жира. Вот так выглядит некондиционный рыбий жир, который у нас выступает субстратом для микроорганизмов. Это уже микроорганизмы, которые этот жир съели и накопили в своих клетках вот такой вот полимер", – показал старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии новых биоматериалов СФУ Евгений Киселев.

Всего за 72 часа специальные бактерии перерабатывают рыбные отходы в уникальное сырье. А дальше – настоящая магия 3D-печати: из этого материала создают сверхпрочные биоразлагаемые нити, которые не вредят природе и идеально подходят человеку. Но самое потрясающее – ткань можно настроить под любые нужды. Меняешь штамм бактерий, получаешь материал нужной эластичности от суперпрочного хирургического импланта до тончайшей рассасывающейся нити.

"Мы обладаем своей коллекцией штаммов, то есть своей коллекцией бактерий, которые способны синтезировать полимер. В зависимости от режима питания бактерий мы можем варьировать свойства нашего полимера. Он может в одном случае являться термопластом, таким хрупким, жестким и крепким, а в другом случае он может являться эластомером", – сообщил Евгений Киселев.

Как можно озолотиться на обычных ракушках

Рестораны и рыболовные предприятия Тайваня ежегодно выбрасывают 160 тысяч тонн устричных раковин. Как заработать на их утилизации, придумал основатель стартапа Эдди Ван. Его компания перерабатывает пустые створки в роскошную морскую шерсть. Это инновационный текстильный материал, по свойствам не уступающий натуральному аналогу. Находчивый предприниматель теперь зарабатывает 6 миллионов долларов в год, в рублях – почти полмиллиарда.

"Поскольку устрицы – это карбонат кальция, их легко растереть в порошок. Мы добавляем к нему переработанные пластиковые бутылки, точнее, полимерные волокна. Получается пряжа с текстурой, похожей на натуральную шерсть, но она не вызывает зуда и раздражения как вязаный натуральный шарфик", – говорит Эдди Ван.

Спасти планету от рыбных отходов взялись и новосибирские ученые. Они создают из панцирей раков мощные биофильтры, которые удаляют из воды тяжелые металлы, токсины и неприятные запахи. Даже жижа из грязной лужи станет безопасной для питья!

"Индивидуальный фильтр состоит из конструкции пластиковой. Далее фильтрующий элемент, который наполняется послойно угольным фильтром, биогелем и еще одним криогелем. Далее фильтрующий элемент вставляется в конструкцию и в бутылку. Бутылка закручивается и готова к использованию", – объяснила Анна Пронченко, кандидат биологических наук, руководитель проекта по водоочистителю на основе хитозана НГТУ.

Уникальные фильтры создали на основе хитозана. Именно он делает панцири раков прочными, гибкими и наделяет особыми способностью впитывать вредные вещества. Ученые создали из натурального компонента супергель и загрузили его в напечатанные на 3D-принтере фильтры. Получилась революционная система очистки, которая работает эффективнее промышленных аналогов. Но удивительный материал хитозан способен не только фильтровать воду. В Мексике биополимеру нашли совсем неожиданное применение. Там ученые работают не с речными раками, а с их морскими коллегами – лобстерами. И как выяснилось, их панцири – это отличный строительный материал. Он обладает невероятной прочностью при очень маленьком весе и отлично держит тепло.

"Мы измельчаем панцири омаров, добавляем к порошку местную глину и получаем жаропрочный композит. Из него можно печатать на 3D-принтере блоки самой разной формы и отделочные материалы для строительства зданий. Такой материал прочнее бетона, долговечен и полностью экологичен", – поделилась основатель дизайн-студии Динора Шульте.

Как думаете, что еще можно сделать из рыбных отходов? Не поверите, обувь!

Челябинские ученые смешали все тот же полезный хитозан из панцирей ракообразных с обычным картофельным крахмалом и получили биоразлагаемый материал, невероятно прочный и гибкий.

"Его можно использовать как для деталей низа или верха обуви, например для стельки также можно использовать. Помимо экологичности, материал обладает антимикробными свойствами за счет внесения хитозана, который содержится в панцирях краба", – сказал аспирант кафедры "Пищевые и биотехнологии" Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ Артем Малинин.

Полимер из рыбных отходов умеет подстраиваться под анатомию стопы. Новая обувь обеспечивает идеальную ортопедическую поддержку словно сшитая по индивидуальному заказу. При этом она на треть легче традиционных материалов. И это только начало. По всей планете набирает обороты настоящая мусорная революция. Кажется, человечество наконец-то научилось извлекать пользу из того, что считалось бесполезным.