在最近《美国化学学会杂志》上详细介绍的一种新颖的生物技术工艺中 ,堪萨斯大学(KU,劳伦斯,美国)分子生物学杰出教授 Irving S. Johnson Berl Oakley 和南加州大学(USC,洛杉矶,美国)的合作者开发了一种化学程序,用于分解和去除碳纤维增强聚合物(CFRP)中的基质,使得回收的碳纤维层表现出与原始制造基材相当的机械性能。
来源 |堪萨斯大学
基质分解的主要产物之一是苯甲酸,为了回收额外的价值,Oakley 开发了一种转基因真菌构巢曲霉,这种真菌可以吸收苯甲酸,产生一种有价值的化合物,称为 OTA(2Z,4Z,6E)-辛-2,4,6-三烯酸)。据 Oakley 及其新论文的合作者称,“这是第一个从 CFRP 的纤维织物和聚合物基质中回收高价值的系统。”
(上段蓝字原文:One of the major matrix breakdown products is benzoic acid, and to recover additional value, Oakley has developed a genetically modified version of the fungus Aspergillus nidulans that can feast on benzoic acid to produce a valuable chemical compound called OTA (2Z,4Z,6E)-octa-2,4,6-trienoic acid). According to Oakley and his collaborators on the new paper, “This represents the first system to reclaim a high value from both the fiber fabric and polymer matrix of a CFRP.”)
Oakley 是该论文第一作者、南加州大学 Clay Wang 的长期合作伙伴。“多年来,我们一直与他的实验室合作,在构巢曲霉中生产次级代谢产物,”Oakley 说。“次级代谢产物是真菌产生的化合物——青霉素是典型的次级代谢产物——具有生物活性,如抑制其竞争对手等。Asperlin途径就是这项工作的成果。Asperlin是一种次级代谢产物。我们设法开启了一条特定的途径,这就是产品。我们发现 OTA 是该途径中的中间体,OTA 是一种具有潜在价值的工业化合物。”
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王教授在南加州大学发表的声明中解释道:“OTA 可用于制造具有潜在医疗用途的产品,如抗生素或消炎药。这一发现非常重要,因为它展示了一种新的、更有效的方法,可以将以前被认为是废料的材料转化为可用于医学的有价值的东西。”
奥克利表示,接下来,他的堪萨斯大学实验室将尝试使他们的专门真菌更加高效,同时考虑到如果新的碳纤维回收方法要在工业规模上应用,对可扩展性和盈利能力的需求。
“自从这项工作开始以来,我们已经开发出比原先更好的菌株,”他说。“这些新菌株可能会产生更好的结果,但我们需要做大量的工作来将这一过程设计到改良菌株中。”
在堪萨斯大学,研究生 Cory Jenkinson 与 Oakley 一起参与了这项研究。在南加州大学,王的合著者包括 Clarissa Olivar、Zehan Yu、Ben Miller、Maria Tangalos、Steven Nutt 和 Travis Williams。
文章来源:纤维复材暨发泡再生
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