Nanopasta mungkin tidak akan Anda nikmati sebagai santapan, tetapi strukturnya yang sangat tipis dapat merevolusi perawatan luka.
(Foto: Beatrice Britton/Adam Clancy via UCL News)ngarahNyaho - Para peneliti di University College London (UCL) telah menciptakan pasta tertipis di dunia — berdiameter 372 nanometer, hampir 200 kali lebih tipis dari rambut manusia.
Ini bukanlah spageti biasa. Dijuluki "nanopasta," serat yang sangat tipis ini tidak dimaksudkan untuk dimakan, tetapi dapat digunakan untuk membuat perban yang cantik.
Pasta biasa dibuat dengan mencampur tepung dengan air, dan terkadang telur, untuk membentuk adonan. Adonan diremas hingga halus, kemudian dibentuk menjadi spageti atau pun lasagna.
Namun Dr Adam Clancy dan Profesor Gareth Williams memiliki pendekatan yang berbeda.
Mereka menggunakan teknik yang disebut electrospinning, di mana menerapkan muatan listrik ke larutan cair untuk menarik benang tipis dari ujung jarum. Pada dasarnya membentuk serat yang sangat tipis.
Meskipun skalanya sangat berbeda, hasilnya tetaplah spageti, kata para peneliti.
“Untuk membuat spageti, Anda memasukkan campuran air dan tepung melalui lubang logam," sebut peneliti seperti dikutip dari ZME Magazine.
"Dalam penelitian kami, kami melakukan hal yang sama kecuali kami menarik campuran tepung kami dengan muatan listrik. Ini benar-benar spageti tetapi jauh lebih kecil.”
Proses ini menghasilkan lapisan serat nano (nanopasta) dengan lebar sekitar 2 cm tetapi terdiri dari untaian yang sangat kecil.
Setiap untaian sangat sempit sehingga mikroskop optik tradisional tidak dapat menangkap strukturnya. Sebagai gantinya, tim menggunakan mikroskop elektron pemindaian untuk mengonfirmasi ketipisan serat yang mencengangkan.
Untuk mencapai konsistensi yang tepat untuk pemintalan, tim memanaskan campuran selama berjam-jam sebelum mendinginkannya secara bertahap.
Saat larutan mengalir melalui jarum menuju pelat logam, asam format yang digunakan menguap, meninggalkan serat padat. Proses ini menghasilkan lapisan serat nano yang konsisten, meskipun beberapa cacat masih muncul.
Rekor sebelumnya untuk pasta tertipis adalah buatan tangan. Di kota Nuoro, Sardinia, seseorang membuat pasta selebar sekitar 400 mikron. Sangat tipis, tapi pasta itu masih 1.000 kali lebih tebal daripada yang telah dicapai para peneliti.
Faktanya, mata manusia biasanya dapat mendeteksi panjang gelombang cahaya tampak dari 380 hingga 700 nanometer, jadi pasta ini lebih tipis daripada panjang gelombang cahaya yang dapat kita lihat.
Tak untuk dimakan
Alas nanofiber yang dipegang di antara dua jari. (Foto: Beatrice Britton/Adam Clancy via UCL News)Meskipun sangat tipis, nanopasta tidak akan menu untuk santapan manusia.
"Saya rasa pasta itu tidak bermanfaat, sayangnya, karena akan terlalu matang dalam waktu kurang dari sedetik, sebelum Anda bisa mengeluarkannya dari panci," canda Profesor Williams.
Di luar dapur, nanopasta dapat bermanfaat dalam beberapa industri. Luas permukaan dan fleksibilitas nanofiber yang tinggi membuatnya berharga untuk berbagai aplikasi.
Dalam bidang kedokteran, nanofiber dapat merevolusi perawatan luka. Sifat serat yang berpori memungkinkan udara dan kelembapan masuk sambil menghalangi bakteri.
Seperti yang dicatat Profesor Williams, nanofiber juga meniru matriks ekstraseluler, yang memungkinkan penggunaannya sebagai perancah untuk menumbuhkan kembali jaringan dan tulang.
“Nanofiber, seperti yang terbuat dari pati, menunjukkan potensi untuk digunakan dalam pembalut luka karena sangat berpori," ujar Williams.
"Selain itu, nanofiber sedang dieksplorasi untuk digunakan sebagai perancah untuk menumbuhkan kembali jaringan, karena meniru matriks ekstraseluler — jaringan protein dan molekul lain yang dibangun sel untuk menopang dirinya sendiri.”
Di luar perawatan kesehatan, nanofiber dapat meningkatkan sistem penyaringan, membuat kemasan yang dapat terurai secara hayati, dan bahkan berfungsi sebagai komponen dalam perangkat penyimpanan energi seperti superkapasitor.
Keberhasilan tim UCL dalam memproduksi nanofiber dari tepung menawarkan alternatif yang lebih murah dan lebih ramah lingkungan daripada bahan nanofiber tradisional, yang berpotensi mempercepat adopsi di berbagai sektor.
Bahan-bahannya
Ketika kita memikirkan bahan yang menakjubkan, kita mungkin akan mempertimbangkan paduan yang kompleks atau struktur futuristik — tetapi tepung itu sendiri bisa sangat spektakuler.
Nanofiber pati sudah ada, tetapi bergantung pada pati murni yang diekstraksi melalui proses yang membutuhkan banyak energi dan air.
Dengan menggunakan tepung putih sebagai gantinya, tim UCL melewati langkah-langkah ini, sehingga secara signifikan mengurangi dampak lingkungan.
Tepung adalah bahan awal yang lebih mudah diakses dan berkelanjutan karena mengandung pati bersama dengan protein dan selulosa, yang tidak berbahaya bagi banyak aplikasi.
Namun, tidak seperti pati murni, tepung mungkin memiliki beberapa kotoran yang sedikit mempersulit proses (tetapi tidak serta merta merusak kualitas produk akhir).
Untuk mengatasi hal ini, para peneliti melarutkan tepung dalam asam format, yang memecah struktur heliks pati yang terikat erat menjadi rantai yang lebih kecil yang cocok untuk dipintal.
“Pati adalah bahan yang menjanjikan untuk digunakan karena melimpah dan terbarukan — ini adalah sumber biomassa terbesar kedua di Bumi, setelah selulosa — dan dapat terurai secara hayati, artinya dapat dipecah dalam tubuh,” kata Clancy.
“Namun, pemurnian pati memerlukan banyak pemrosesan. Kami telah menunjukkan bahwa cara yang lebih sederhana untuk membuat nanofiber menggunakan tepung adalah mungkin."
Meskipun hasil awalnya menjanjikan, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengeksplorasi sifat-sifat nanofiber berbasis tepung ini.
Tim berencana untuk menyelidiki biodegradabilitasnya, interaksinya dengan sel, dan skalabilitasnya untuk produksi industri.
“Langkah selanjutnya adalah menyelidiki sifat-sifat produk ini. Kami ingin tahu, misalnya, seberapa cepat ia hancur, bagaimana ia berinteraksi dengan sel, dan apakah Anda dapat memproduksinya dalam skala besar,” kata peneliti.
Penelitian tersebut dipublikasikan dalam Nanoscale Advances. |
Sumber: ZME Magazine
إرسال تعليق