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日本JST使用鸡蛋蛋白
成功开发出一种高强度凝胶材料
2018年1月10日,在日本JST战略性创造研究推进事业的推进下,日本东京工业大学科学技术创成研究院特任助教野岛达也(研究进行时的身份,现任中国东南大学生物电子学国家重点实验室副教授)、教授弥田智一(研究进行时)等组成的研究团队宣布成功使用鸡蛋蛋白的蛋白质制备出了高强度凝胶材料“蛋白质凝缩体凝胶”。
众所周知,蛋白加热后会产生固化(凝胶化)现象,但是由于其压缩强度较低,所以一直以来都难以使用鸡蛋蛋白作原材料,进行材料开发。
但是在2016年时,日本东京工业大学的研究团队通过在蛋白质溶液中加入其独有的离子型表面活性剂,成功开发了能够使水中的蛋白质在一瞬间凝缩的技术。利用该蛋白质凝缩化技术,研究人员成功将蛋白中含有的特定的蛋白质按照一定间隔进行了集聚。将该状态的蛋白质进行加热后,研究人员成功制备出了生物降解性凝胶材料,且该材料在普通的热水中能够显示出其自身150倍以上的压缩强度。
该研究成果表明,人们已经可以利用鸡蛋蛋白的蛋白质这种就在我们身边的蛋白质进行高强度材料的制备。将该研究中得到的凝胶化机制活用至其他蛋白质后,将有助于开发具有很强的实用性和高强度的功能性材料,例如不会残留在体内、一定时间后就被吸收掉的医用材料等。另外,该技术还有望被用于开发具有全新口感的食品。
▲鸡蛋蛋白的蛋白质凝缩体的形成
▲通过加热后,蛋白质凝缩体的凝胶化
美国Stratasys公司高性能3D打印技术
有效降低了设备停工时间
2018年1月9日,美国Stratasys公司官网公布消息称食品工厂通过采用高性能3D打印复合材料替代金属部件,有效降低了成本,缩短了设备的停工时间。与传统金属零部件相比,Stratasys增材制造技术使得设备零件的供货时间从一个月缩短到了一周,有效确保了生产线的连续性。含35%短切碳纤维的FDM Nylon 12CF热塑性塑料提供了替代金属部件所需的强度和公差要求。
▲3D打印部件
食品工厂的日常生产能力依赖于一个简单而重要的钩形金属部件的平稳操作,该部件主要负责将包装好的棒材提升到输送带上。通常情况下,该部件每月需要更换三次。而零部件的交货时间可能会超过一个月。
Visual First公司所有者Carl van de Rijzen表示:“在圣诞节如此繁忙的时期,包装机可以正常操作是至关重要的。通过Stratasys增材制造技术,我们可以按需生产定制的替换部件,并可以像金属部件一样有效地运行。我们可以在一周内完成3D打印并将生产部件交付给食品工厂,这对于确保生产线的连续性至关重要。”
随着3D打印替换部件的成功应用,食品工厂正在向Visual First公司寻求其他挑战的解决方案,最值得关注的是开发一个原型铸模来帮助测试产品的验收。
Stratasys新兴解决方案业务部负责人Nadav Sella表示:“我们目睹了3D打印生产零部件以及工业机械更换零部件的增长需求,尤其是包装机械领域。由于包装的产品种类繁多,机器需要高水平的定制。在多数情况下,增材制造的应用不仅可以节省制造设备的时间和成本,而且还可以通过减轻重量,简化设计和增加功能来提高效率。”
日本宇部爱科喜模
开发三轴编织碳纤维增强热塑性塑料
2018年1月11日,日本宇部爱科喜模株式会社与SAKASE ADTECH株式会社合作开发了碳纤维三轴编织CFRTP(碳纤维增强热塑性塑料)。新开发的三轴CFRTP是由世界上首家将三轴编织工业化的SAKASE ADTECH株式会社利用碳纤维的三轴编织制作的。在此基础上,宇部爱科喜模利用其独有的层压技术浸渍树脂薄膜。
宇部爱科喜模以其独有的层压技术致力于提供高品质、高附加值的柔性电路板材料等。除了碳纤维和玻璃纤维等纤维材料之外,铜、铝、不锈钢等金属材料,只要可以进行组合层压的材料都可以与聚酰亚胺、液晶聚合物等各种树脂薄膜组合。
三轴编织是将纤维从三个方向上编织,形成稳定的“正六边形”结构的集合,具有方向一致性。与二轴的平织相比,立体成型时片材的具有较高一致性。另外,在成型时纤维交点的负荷分三个方向分散,因此既轻质化又结构稳定。
▲SAKASE ADTECH株式会社制作的三轴编织CFRTP
该产品的应用本来是主要面向电子器材、运动娱乐用品、汽车等装饰材料和结构材料。但由于材料的轻质与高强度,设计灵活度高需求大,因此目前正在进行更多应用范围的测试与评价。
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