德克萨斯A&M大学 德州农工大学创造的新型网状垫子；m研究人员是强大的，稳定的，并提供长时间的抗氧化活性
信用:德州农工大学；m大学工程学院 变质的食物、变酸的酒和恶化的伤口有一个共同的罪魁祸首——一个叫做氧化的过程
尽管抗氧化剂可以减少这些化学反应的副作用，但创建一个能够提供长期抗氧化活性的坚固平台仍是一项持续的挑战
德克萨斯A&M大学的研究人员可能已经用他们的新抗氧化垫解决了这个问题
研究人员说，这些垫子由聚合物和红酒中发现的抗氧化剂的超细链交织而成，结实、稳定，能够长时间提供抗氧化活性
“我们的创新之处在于，我们已经微调了制造高性能抗氧化垫所需的无缺陷、超微观纤维的纺丝步骤，”工程学院斯维特兰娜·苏希什维利教授实验室的研究生、该研究的主要作者阿德瓦特·盖夸德说
“每一种纤维都在分子间与几个抗氧化分子相连，因此由数百万种这样的纤维制成的最终垫子具有增强的抗氧化功能
" 他们的研究描述发表在《美国化学学会应用材料与界面》杂志二月号上
虽然氧化是一种常见的自然现象，但如果不加以控制，这种化学反应可能是有害的
例如，在酒精饮料中，过多的氧化会导致酒精中乙醛的形成，从而改变饮料的味道、颜色和香味
在体内，氧化应激导致自由基的积累，这会损害健康细胞和身体组织
然而，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中的氧结合，或者提供电子来中和带电的自由基
在众多抗氧化剂中，在红酒中发现的一种叫做单宁酸的分子特别有吸引力，因为它还具有抗菌和抗病毒的作用
研究人员说，这些显著的特性是由于单宁酸分子结构中存在称为多酚的原子团
用于制造抗氧化垫的纳米纤维的放大图
信用:德州农工大学；m大学工程学院 “多酚是天然的有机化合物，其抗氧化特性也是众所周知的，”汉娜·赫鲁什科说，她也是苏希什维利实验室的研究生，也是这项研究的主要作者
“事实证明，单宁酸富含这些多酚基序，使其成为许多分子的有效结合伙伴和自由基的清除剂
" 在过去的研究中，抗氧化剂被混合到合成垫子中
简而言之，在这项技术中，垫子是通过首先将聚合物和抗氧化剂混合在一起，然后将它们压平成一张纸制成的
但是研究人员说，这些垫子的功能性较低，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，他们用聚合物和单宁酸的超细纤维制造了一个抗氧化网
因此，这种网状垫的每一股都有助于抗氧化活性
此外，与早期的混合技术不同，他们选择了一种能够通过氢键吸附单宁酸分子的聚合物，从而提高最终垫子的整体强度
为了制造这些纤维，研究人员将一个注射器装满了单宁酸，一种叫做聚乙烯吡咯烷酮的聚合物和一种混合溶剂
然后，当他们将混合的聚合物-抗氧化剂溶液从注射器中挤出时，他们在注射器的顶端和一个短距离的旋转圆筒收集器之间施加16千伏的电压
当聚合物从注射器流向收集筒时，极高的电压将聚合物拉成纳米纤维
在纺纱过程的最后，他们有一个交织的纳米纤维垫
当研究人员在高功率电子显微镜下检查这些垫子时，他们发现纳米纤维没有任何可能损害垫子机械性能的缺陷
此外，他们表明这些垫子在水的酸碱度下是稳定的，并且可以通过连续释放鞣酸约20天来提供持续的抗氧化活性
他们还指出，聚乙烯吡咯烷酮和单宁酸之间的氢键使垫子的强度比单独用聚乙烯吡咯烷酮纤维纺成的垫子高10倍
因此，纳米纤维的设计使垫子在机械上更坚固，同时又赋予它们像布一样的柔韧性来包裹物体
“我们已经创造了具有高表面积、坚固的机械性能和提供长期抗氧化保护能力的抗氧化垫，”盖夸德说
“此外，单宁酸的释放是按需的——氢键保持物质中的抗氧化剂，直到有外部刺激，如酸碱度
这些特性使我们的垫子适用于各种应用，从伤口愈合绷带到食品储存容器的内衬
"
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