Телевизор с рыбьим экраном: ученые собираются делать из чешуи сверхтонкие дисплеи, светильники и даже строительные материалы

Что произошло

Японские ученые придумали, как сделать телевизоры из рыбьих отходов. Они нашли способ превращения чешуи в полезный промышленный материал, который активно применяют в электронике. Исследование опубликовано в научном журнале Green Chemistry.

• Сотрудники Нагойского технологического университета обнаружили, что из рыбьей чешуи можно синтезировать углеродные нанолуковицы (CNO). Это атомы углерода, соединенные таким образом, что напоминают луковицу. Их структура превосходно проводит электричество и тепло. 
• Из «рыбьих» CNO планируется делать не только большие панели для QLED-телевизоров, но и другие мониторы, а также светодиодные устройства, например осветительные приборы для фотосъемки.
• Кроме того, с помощью CNO ученые намерены разработать дисплеи и следующего поколения.

Как это работает

Получить необходимый материал из чешуи очень легко — ученые утверждают, что на это требуется всего 10 секунд.

• Традиционные же методы крайне сложны, подчеркивают специалисты. Они требуют гораздо больше времени и энергии, дорогостоящие источники углерода, а также особые условия: высокие температуры, вакуум или опасные кислотные или щелочные среды. Кроме того, в процессе в атмосферу выделяются вредные выбросы.
• Ученые пока не могут точно сказать, за счет чего синтез из рыбьей чешуи происходит так быстро. Они предполагают, что причина, скорее всего, заключается в коллагене, которого в рыбе очень много. 
• Кроме того, углеродные луковицы из чешуи имеют сверхъяркое излучение — в 10 раз выше, чем у тех, которые производятся традиционными методами. 
• Ученые уверены, что новый метод сделает производство нанолуковиц, а значит, и электроники дешевле, быстрее и экологичнее. Это соотносится с целями ООН по достижению углеродной нейтральности к 2050 году.

Перспектива

Рыбья чешуя — перспективный экоматериал, который в будущем может даже стать полноценной заменой пластику в электронике.

• Китайские специалисты считают, что из чешуи можно делать супертонкие дисплеи (как пленки) для производства более гибкой электроники, например складывающихся гаджетов. Это позволит сделать практически невесомыми приборы, считывающие биологические показатели, такие как фитнес-трекеры, кольца и другие устройства. В 2020 году ученые из Нанкинского технического университета уже создали пленку из чешуи, из которой, по их мнению, можно делать дисплеи, которые будут наносить на кожу человека, — она растворяется в горячей воде и за сутки разлагается в земле.
• Еще одна возможная сфера применения — светящиеся татуировки, которые можно легко удалить или заменить.
• Французский бренд SCALE уже использует чешую для создания отделочных материалов для дома, например плитки.
• В 2017 году сотрудники Астраханского государственного технического университета (АГТУ) первыми в мире смогли получить желатин из чешуи прудовых рыб. Преимущество рыбного желатина перед традиционным (из скота) в том, что он быстрее усваивается, а также может решить проблему ограничений по употреблению пищи, связанных с религией. В 2022 году ученые АГТУ запатентовали торты и пирожные с использованием чешуи карася, леща и толстолобика. Десерты вышли сладкими, низкокалорийными и без специфического запаха, отметили технологи.
• Чешуя может пригодиться и в авиации. Ученые из Лондонского и Штутгартского университетов, изучая морского окуня и карпа, выяснили, что именно строение чешуи помогает рыбам быстро маневрировать в воде. Исследователи предполагают, что если сымитировать чешую на поверхности самолетов, они будут двигаться быстрее. 

Тенденция

Поиск экологичных материалов в производстве на фоне ускоряющегося глобального потепления последние несколько лет захватил множество индустрий, особенно модную. Такие материалы могли бы удовлетворить запросы сразу двух отраслей: текстильной и пищевой. 

• Швейцарская компания Qwstion создала ткань из бананового волокна Bananatex (из листьев банановых деревьев) на Филиппинах. Необычный материал уже использовали в своей коллекции ритейлер H&M, а также другие бренды при производстве обуви, сумок, чехлов для телефонов и мягкой мебели.
• В июле 2022 года «зеленую» коллекцию весна-лето 2023 представил испанский модный дом Loewe. Вместо страз и принтов — трава и мох, причем для показа их выращивали в течение 3 недель прямо на ткани.
• Дизайнер канадско-иранского происхождения Роя Агиги создает одежду для бренда Biogarmentry из зеленых водорослей. Такой материал не только биоразлагаемый, но еще и поглощает CO₂. Правда, вещи из него не слишком долговечны, их можно носить около месяца.
• Компания KD New York, специализирующаяся на спортивной одежде, разработала растительный кашемир. Он делается из отходов соевого белка, которые остаются при производстве тофу. В отличие от водорослевой ткани, он более долговечный. Из него уже шьют футболки, толстовки и головные уборы.
• Берлинский дизайнер Sarah Ama Duah использует для создания юбок, пальто, платьев и даже нижнего белья волосы. Из них также делают украшения и даже посуду — еще одна британка смастерила из них подставку для яиц.
• Российский экобренд Petrichor изготавливает одежду и аксессуары из крапивы, бамбука, конопли.
• Но настоящие «универсалы» в промышленном производстве — грибы. Нью-йоркская компания Ecovate Design использует грибной мицелий для создания экологичных упаковок (как IKEA и Dell), а также как материал для звукоизоляции. Грибы — это еще и популярный материал для текстиля: Adidas сделал из мицелия кроссовки, американско-канадский производитель спортивной одежды Lululemon — коврик для йоги, французский модный дом Hermès — сумки. Грибам хотят найти применение даже в космической отрасли. Ученые из США и Германии предложили покрывать поверхность космических кораблей и скафандров слоем живых грибков, так как они поглощают радиацию.

Фото обложки: Freepik