2020年5月7日
破坏食物，酸葡萄酒和伤口恶化的罪魁祸首 - 一种称为氧化的过程。尽管这些化学反应的不良影响可能会因抗氧化剂而减少，但创建一个能够提供长时间抗氧化活性的坚固平台是一个持续的挑战。
得克萨斯州A＆M大学的研究人员可能已经用新的抗氧化垫解决了这个问题。研究人员说，由聚合物的超细链和抗氧化剂网络建成，研究人员说，这些垫子很强，稳定并且能够长时间提供抗氧化活性。
“我们的创新是，我们对无缺陷，超微观纤维的旋转所需的步骤进行了微调，以制造高性能的抗氧化剂垫。”Svetlana Sukhishvili教授的研究生Adwait Gaikwad说，工程学院的实验室，研究的主要作者。“每根纤维都与几个抗氧化剂分子相关，因此，由数百万此类纤维制成的最终垫具有增强的抗氧化剂功能。”
他们的研究的描述发表在《杂志》 2月号ACS应用材料和界面欧洲杯足球竞彩。
尽管氧化是一种常见的自然现象，但如果不受限制，这种化学反应可能有害。例如，在酒精饮料中，过多的氧化导致酒精中乙醛形成，从而改变了饮料的味道，颜色和香气。在体内，氧化应激会导致自由基的积累，这些自由基会伤害健康的细胞和身体组织。
但是，氧化反应可以通过抗氧化剂的作用来控制。这些化合物很容易与环境氧相结合或捐赠电子以中和带电的自由基。在许多抗氧化剂中，在红酒中发现的称为单宁酸的分子特别有吸引力，因为它也是抗菌和抗病毒。研究人员说，这些显着特性是由于单宁酸分子结构中存在称为多酚的原子分组所致。
“多酚是天然有机化合物，也以其抗氧化特性而闻名，”Sukhishvili实验室的研究生，研究的主要作者Hanna Hlushko说。“事实证明，单宁酸充满了这些多酚基序，这使其成为许多分子的有效结合伴侣，并且是自由基的大量清除。”
在过去的研究中，将抗氧化剂混合成合成垫。简而言之，在这种技术中，首先将聚合物和抗氧化剂混合在一起，然后将它们扁平化成薄片，制成垫子。但是研究人员说，这些垫子的功能较低，因为抗氧化活性的表面积有限。
因此，为了增加抗氧化活性的表面积，它们创建了用聚合物和单宁酸的超细纤维制成的抗氧化网。因此，这种网格状垫子的每一链都可能有助于抗氧化活性。此外，与较早的混合技术不同，它们选择了一种可以通过产生氢键来保留单宁酸分子的聚合物，从而提高了最终垫的整体强度。
为了制造这些纤维，研究人员用单宁酸填充注射器，一种称为聚乙烯吡咯烷酮的聚合物和溶剂组合。然后，当他们从注射器中挤出混合聚合物 - 抗氧化剂溶液时，他们在注射器的尖端和位于短距离之外的旋转鼓收集器之间施加了16千瓦的电压。这种极高的电压将聚合物从注射器传播到收集鼓时将聚合物拉入纳米纤维中。在旋转过程结束时，它们具有交织的纳米纤维垫。
当研究人员在高功率电子显微镜下检查了这些垫子时，他们发现纳米纤维没有任何可能损害MAT机械性能的缺陷。另外，他们表明这些垫子在水的pH值下是稳定的，可以通过连续释放单宁酸约20天来提供持续的抗氧化活性。
他们还指出，聚乙烯基吡咯烷酮和单宁酸之间的氢键增加了其垫子的强度，其强度比单独从聚乙烯基吡咯酮纤维旋转的垫子高10倍。因此，纳米纤维的设计使垫子机械地坚固，但使它们像布一样的灵活性来包裹物体。
“我们创建了具有高表面积，强大的机械性能以及提供长期抗氧化剂保护的能力的抗氧化垫，”盖克瓦德说。“此外，单宁酸的释放是按需的 - 氢键将抗氧化剂保存在材料中，直到有外部刺激（例如pH）。这些特性使我们的垫子适合多种应用，从绷带的伤口缠绕到伤口，用于食品存储的容器的内部衬里。”
Gaikwad和Hlushko为这项研究做出了同样的贡献。其他贡献者包括来自德克萨斯州A＆M材料科学与工程系的Parvin Karimineghlani和Victor Selin。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
资源：https://www.tamu.edu/