Les UV biosourcés de Shan Jiang

Shan Jiang , professeur adjoint de science et d'ingénierie des matériaux, et son équipe, ont récemment été publiés dans la revue à fort impact ACS Applied Materials and Interfaces pour l'article intitulé « Thin Biobased Transparent UV-Blocking Coating Enabled by Nanoparticle Self-Assembly ». Le premier auteur estEmilie Olson , étudiant diplômé en science et génie des matériaux. Les coauteurs incluentYifan LietAyuna Tsyrenova, tous deux étudiants diplômés en génie des matériaux ;Soyez lui, post-doctorat en génie des matériaux,Fang Yi Lin, étudiant diplômé en génie chimique et biologique;Ana MilleretPalmier Devin, étudiants de premier cycle en génie des matériaux et en génie industriel, respectivement ;Éric Cochran, professeur adjoint de génie chimique et biologique ;Keith Forest , professeur agrégé de sciences alimentaires et de nutrition humaine ; etGreg Curtzwiler, professeur adjoint de sciences alimentaires et de nutrition humaine.

Le principe de ce projet de recherche est d'améliorer l'efficacité de la protection contre les ultraviolets (UV), applicable non seulement aux produits de protection solaire, mais également aux emballages de l'industrie alimentaire, comme ceux de la viande, des produits laitiers et des collations riches en lipides comme la pomme de terre. puces. Cette technologie peut être appliquée pour prolonger la durée de conservation des aliments et des produits d’épicerie. De plus, le revêtement est formulé avec des matériaux biosourcés respectueux de l’environnement.

Le revêtement obtenu par l'équipe est très efficace et l'épaisseur du film (~ 0,25 µm) est environ 100 fois plus fine que celle des revêtements conventionnels. Ces propriétés ont été obtenues grâce à l’utilisation de nanoparticules de ZnO assemblées au sein de la matrice d’hydroxyéthylcellulose (HEC). Des structures similaires ont également été obtenues avec des nanoparticules de TiO2. En outre, l’équipe a découvert un nouveau mécanisme permettant une efficacité élevée. Les nanoparticules ont formé une structure de réseau fractal unique avec le liant polymère biosourcé HEC. Le même mécanisme peut être largement appliqué à d’autres types de matériaux nano-composites pour améliorer leurs performances.

L’étude propose une méthode rentable et évolutive pour fabriquer un revêtement transparent bloquant les UV. Les matériaux biosourcés et les applications de protection des aliments favoriseront la durabilité et réduiront les déchets. Une demande de brevet a été déposée sur la base de cette technologie. Ce travail est partiellement soutenu par le programme des centres de recherche coopératifs industrie-université de la National Science Foundation (NSF), le Center for Bioplastics and Biocomposites, le Polymer and Food Protection Consortium et une subvention de l'USDA et de la NSF.

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