p Pesquisadores da Carolina do Norte estão transformando subprodutos de madeira em hidrogéis sensoriais que podem reagir a diferentes estímulos e, por meio de métodos de fabricação avançados, são transformados em sustentáveis, materiais inteligentes biodegradáveis ​​que podem ser usados ​​na agricultura, cuidados de saúde e até medicina veterinária. p “O futuro é mais sustentável, e nanotecnologia, nanomateriais e biomateriais, aqueles são parte desse futuro, "disse Lokendra Pal, professor associado de biomateriais florestais na Faculdade de Recursos Naturais.

p Os hidrogéis são porosos, materiais poliméricos que contêm até 90% de água. Porque eles são pesados ​​em água, eles são permeáveis ​​em um nível molecular, o que significa que eles podem ser alterados por modificações químicas e mecânicas para mudar física e quimicamente quando encontrados com certos estímulos, como temperatura, pressão e umidade. Essas mudanças podem ser monitoradas por transdutores elétricos ou mecânicos ou simplesmente pela vista.

p Pesquisadores do Departamento de Biomateriais Florestais transformaram nanomateriais de carboximetilcelulose e celulose, que estão abundantemente disponíveis a partir de árvores e resíduos agrícolas, em hidrogéis biodegradáveis ​​usando fabricação avançada. A inovação é uma solução sustentável para uma série de grandes problemas. Leva, por exemplo, insegurança alimentar, que é influenciado por pragas, doenças de plantas e mudanças climáticas.

p "Estamos olhando para a agricultura verde, "Pal disse." Algumas plantas respondem a diferentes comprimentos de onda de luz, para que o material possa ser usado em estufas ou outros locais propícios. Os comprimentos de onda podem ser direcionados para que as plantas possam crescer mais rápido. Agricultura, especialmente nas regiões mais populosas do mundo, sofrerá de tensões indevidas nas plantas induzidas pelas mudanças climáticas. Esses materiais podem fornecer um microambiente para lidar com isso. "

p E conforme a população mundial envelhece, há uma necessidade crescente de cuidados assistidos, ferramentas de diagnóstico e dispositivos sensoriais. O material pode até ser usado em lentes de contato, encontrando o atrito dos olhos, requisitos de oxigênio e conforto.

p "Podemos ajustar as propriedades dos materiais, como taxa de transmissão de oxigênio, e podem ser personalizados de acordo com as necessidades das pessoas e fabricados sob demanda usando uma impressora 3D, "Pal disse." Não existe um tamanho único para todos.

p Os hidrogéis são tão personalizáveis ​​que Pal e seus colegas estão explorando a criação de lentes semelhantes para animais. Enquanto participava do programa Innovation Corps da National Science Foundation, eles perceberam que animais se recuperando de lesões oculares ou cirurgias poderiam se beneficiar de uma bandagem sensorial do tipo gel.

p "Os humanos podem dizer se eles estão tendo problemas com os olhos, "Pal disse." Como esses hidrogéis têm um mecanismo de detecção, um gatilho pode fazer com que ele mude de cor ou tenha outra reação. Os animais não podem falar com você, mas com estes, você pode ver o que está acontecendo. "

p O objetivo agora é colaborar com a Faculdade de Medicina Veterinária do Estado do NC para pesquisas e testes adicionais. Enquanto esse processo está em andamento, pode demorar um ano até que a equipe leve ao mercado hidrogéis sensoriais para agricultura, estudando proteção de cultivos e agricultura orgânica. Esse processo, também, é altamente colaborativo, assim como a Faculdade de Recursos Naturais.

p "Se você olhar para a nossa faculdade, um dos nossos maiores pontos fortes são os nossos diferentes departamentos, "Pal disse." A silvicultura pode projetar e plantar sementes geneticamente e biotecnologicamente para um crescimento mais rápido e árvores e florestas livres de doenças. Nosso departamento leva isso e trabalha através de mais processamento químico verde e fabricação avançada para transformá-los em vários bioprodutos, bioquímicos e bioenergia. Parques, A Gestão de Recreação e Turismo considera todos os aspectos humanos. Juntos, podemos começar a cultivar árvores por meio do manejo florestal sustentável e criar futuros materiais de base biológica que beneficiem a sociedade e o meio ambiente como um todo. "