UV de base biológica de Shan Jiang

Shan Jiang , profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales, y su equipo, han sido publicados recientemente en ACS Applied Materials and Interfaces de alto impacto para el artículo titulado "Recubrimiento fino de bloqueo de rayos UV transparente de base biológica habilitado por autoensamblaje de nanopartículas". El primer autor esEmily Olson , estudiante de posgrado en ciencia e ingeniería de materiales. Los coautores incluyenYifan LiyAyuna Tsyrenova, ambos estudiantes de posgrado en ingeniería de materiales;Se el, postdoctorado en ingeniería de materiales,Fang-Yi Lin, estudiante de posgrado en ingeniería química y biológica;Ana MilleryDevin Palma, estudiantes de pregrado en ingeniería de materiales e ingeniería industrial, respectivamente;Eric Cochran, profesor asistente de ingeniería química y biológica;Keith Vorst , profesor asociado de ciencias de los alimentos y nutrición humana; yGreg Curtzwiler, profesor asistente de ciencias de los alimentos y nutrición humana.

La premisa de este proyecto de investigación es mejorar la eficiencia de la protección ultravioleta (UV), que es aplicable no sólo a productos de protección solar, sino también a envases de la industria alimentaria, como el de carnes, lácteos y snacks ricos en lípidos como la patata. papas fritas. Esta tecnología se puede aplicar para prolongar la vida útil de alimentos y abarrotes. Además, el recubrimiento está formulado con materiales de base biológica respetuosos con el medio ambiente.

El recubrimiento resultante del equipo es muy eficaz y el espesor de la película (~ 0,25 µm) es aproximadamente 100 veces más delgado que el de los recubrimientos convencionales. Estas propiedades se lograron con el uso de nanopartículas de ZnO ensambladas dentro de la matriz de hidroxietilcelulosa (HEC). También se obtuvieron estructuras similares con nanopartículas de TiO2. Además, el equipo descubrió un nuevo mecanismo que permitía una alta eficiencia. Las nanopartículas formaron una estructura de red fractal única con el aglutinante polimérico de base biológica HEC. El mismo mecanismo se puede aplicar ampliamente en otros tipos de materiales nanocompuestos para mejorar su rendimiento.

El estudio ofrece un método rentable y escalable para fabricar un revestimiento transparente que bloquea los rayos UV. Los materiales de base biológica y las aplicaciones de protección de alimentos promoverán la sostenibilidad y reducirán el desperdicio. Se ha presentado una solicitud de patente basada en esta tecnología. Este trabajo cuenta con el apoyo parcial del programa de Centros de Investigación Cooperativa Industria-Universidad de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), el Centro de Bioplásticos y Biocompuestos, el Consorcio de Protección de Alimentos y Polímeros y una subvención del USDA y la NSF.

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