Микробы окрасят джинсы

19.01.2018

Индиго - один из древнейших красителей, который первоначально получали из растений. История его использовании в текстильной промышленности насчитывает около 6 000 лет. При этом синтетическим путем научились получать индиго только в начале 1900-х. Кристаллы такого индиго легко пристают к волокнам хлопка, используемым в дениме, и они довольно устойчивы к средствам для стирки.

По статистике, ежегодно производится около четырех миллиардов джинсовых изделий, подавляющее большинство из которых синие. Основная опасность для окружающей среды заключается в том, что производство индиго-красителя требует применения токсичных химических веществ, таких как формальдегид и цианистый водород. Кроме того, синтезированный индиго нерастворим в воде, то есть необходимы дополнительные химикаты, чтобы сделать его пригодным для использования в текстильной промышленности. Одним из таких веществ является дитионит натрия, деградирующий на сульфат и сульфит - эти метаболиты настолько агрессивны, что способны разъедать оборудование и трубы на красильных заводах и очистных сооружениях.

Чтобы удовлетворить спрос на голубые джинсы, ежегодно производится более 45 000 тонн красителя индиго. При этом большая часть отходов попадает в реки. К счастью, недавно ученые из Калифорнийского университета AFP объявили, что разработали более экологичный метод для получения востребованного красителя. Их метод имитирует работу японского растения Persicaria tinctoria, но вместо растения они создали специальный штамм бактерий Escherichia coli.

Как и растение, бактерии Escherichia coli синтезируют соединение индоксил - оно нерастворимо и, соответственно, не может использоваться в качестве красителя. Однако, добавляя туда молекулу сахара, индоксил преобразуется в предшественника пигмента индиго.

Пока эта инновация еще нежизнеспособна коммерчески, однако новая техника получения пигмента выглядит многообещающе, поскольку сегодня спрос на этот краситель выше, чем когда-либо прежде - и это усугубляет экологические последствия его получения.

<< Назад: Блокчейн-технологии для исследования космоса 20.01.2018

>> Вперед: Женщины выигрывают в шахматы чаще мужчин 19.01.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Атомарное телевидение 30.08.2022 Ученые NIST демонстрируют использование атомов рубидия в состоянии Ридберга в качестве приемников, которые могут принимать живое видео и даже играть в видеоигры. Стабильный радиосигнал подается на стеклянную емкость, заполненную атомами в состоянии Ридберга. Затем модулированный выход подается на телевизор, где аналого-цифровой преобразователь преобразует сигнал в формат графического массива видео для отображения. Эта работа является частью программы NIST on a Chip. Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) адаптировали свой атомный радиоприемник для обнаружения и отображения цветного телевидения и видеоигр. Системы связи на основе атомов представляют практический интерес, поскольку они могут быть физически меньшими и более терпимыми к шумной среде, чем обычная электроника. Добавление видео может улучшить радиосистемы, например, в отдаленных местах или в чрезвычайных ситуациях. Приемник NIST использует атомы, подготовленные в высокоэнергетических ридберговских состояниях, которые чрезвычайно чувствительны к электромагнитным полям, включая радиосигналы. Эти датчики позволяют также измерять мощность сигнала, связанную с международной системой единиц (СИ). Ученые используют два разных цветных лазера для получения газообразных атомов рубидия в состояниях Ридберга в стеклянном контейнере. Команда ранее использовала установку с атомами цезия, чтобы продемонстрировать базовый радиоприемник и устройство "наушники", чтобы повысить чувствительность в сто раз. Для подготовки к приему видео на стеклянный контейнер, наполненный атомами, подается стабильный радиосигнал. Команда может обнаружить энергетические смещения в атомах Ридберга, модулирующих этот опорный сигнал. Затем модулированный выход подается на телевизор. Аналого-цифровой преобразователь преобразует сигнал в формат графического массива видео для отображения. Для отображения живого видеосигнала или видеоигры этот входной сигнал посылается с видеокамеры для модуляции оригинального опорного сигнала, затем подается на рупорную антенну, направляя передачу на атомы. Исследователи используют оригинальный опорный сигнал в качестве эталона и сравнивают его с конечным видеовыходом, обнаруженным через атомы, чтобы оценить систему. Специалисты изучали размеры лазерного луча, мощность и методы обнаружения, необходимые атомам для получения видео в формате стандартной четкости. Размер луча влияет на среднее время нахождения атомов в зоне взаимодействия лазера. Это время обратно пропорционально полосе пропускания приемника; то есть меньшее время и меньшее луч дают больше данных. Это потому, что атомы движутся в зону взаимодействия и выходят из нее, поэтому меньшие области приводят к более высокой "частоте обновления" сигнала и лучшему разрешению. Исследователи обнаружили, что малый диаметр луча (менее 100 микрометров) для обоих лазеров привел к гораздо более быстрой реакции и восприятию цвета. Система достигла скорости передачи данных порядка 100 мегабитов в секунду, что считается превосходной скоростью для видеоигр и домашнего Интернета. Продолжаются исследования по увеличению пропускной способности системы и скорости передачи данных.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025