Οι γαρίδες, οι αστακοί και τα μανιτάρια ίσως να μην είναι τα πρώτα πράγματα που έρχονται κατά νου όταν σκέφτεται κανείς στρατιωτικό εξοπλισμό, ωστόσο έχουν και αυτά τις δυνατότητές τους, δεδομένου πως τρεις μηχανικοί από το University of Houston χρησιμοποιούν χιτίνη- παράγωγο της γλυκόζης που βρίσκεται στα κυτταρικά τοιχώματα των αρθρόποδων και των μυκήτων- και τεχνικές 3D εκτύπωσης για την παραγωγή επικαλύψεων πολλαπλών στρώσεων και υψηλής αντοχής που μπορούν να προστατεύουν έναντι σφαιρών, λέιζερ, τοξικών αερίων και άλλων απειλών.
Η χιτίνη είναι πολλά υποσχόμενη ως ένα ευρέως διαθέσιμο υλικό που μπορεί να υποστεί επεξεργασία και να χρησιμοποιηθεί σε κάποια προϊόντα που αυτή τη στιγμή απαιτούν πλαστικά, είπε ο Αλαμγκίρ Καρίμ, καθηγητής Χημικής και Βιομοριακής Μηχανικής.
«Τι θα γινόταν αν μπορούσαμε να επεξεργαστούμε αυτά τα υλικά και να τα φτάσουμε σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο επιδόσεων, έτσι ώστε να μπορούμε να επιτύχουμε κάποια καλά πράγματα στον κόσμο των πλαστικών» διερωτάται. «Θα ήταν από σχεδιασμού βιοδιασπώμενα, οπότε θα μπορούσαν να αποσυντίθενται και να επιστρέφουν στη Μητέρα Φύση».
Ο Καρίμ είναι επικεφαλής ερευνητής του σχετικού προγράμματος, που έχει χρηματοδότηση 660.000 δολαρίων από το αμερικανικό υπουργείο Άμυνας. Στο πλαίσιό του οι ερευνητές έχουν αναλάβει την ανάπτυξη σκληρών, ανθεκτικών και αντιμικροβιακών ταινιών/ μεμβρανών πολλαπλών στρωμάτων, ικανών να αντέχουν σε βλήματα ή λέιζερ, ενώ παράλληλα απορροφούν τοξικά αέρια. Σύμφωνα με τον Καρίμ, θα είχαν και εφαρμογές πέρα από τη στρατιωτική χρήση.
Η χιτίνη αποτελεί το βασικό συστατικό των κυτταρικών τοιχωμάτων στους μύκητες και τους εξωσκελετούς αρθρόποδων, περιλαμβανομένων οστρακόδερμων, εντόμων και μαλακίων. Επίσης εντοπίζεται σε λέπια ψαριών. Μπορεί να συλλεχθεί και να υποβληθεί σε επεξεργασία για την παραγωγή χιτοζάνης, μιας ίνας που παράγεται και πωλείται επίσης ως συμπλήρωμα διατροφής για την αντιμετώπιση της παχυσαρκίας, της υψηλής χοληστερίνης κ.α. Η επεξεργασία της χιτοζάνης είναι ευκολότερη από αυτήν της χιτίνης.
Οι ερευνητές χρησιμοποιούν χημικές και ενζυματικές διαδικασίες για την παραγωγή μορίων χιτοζάνης μέσω κελυφών οστρακόδερμων, ενώ παράλληλα επιχειρείται το ίδιο και με μανιτάρια, καθώς παρέχουν έναν πιο σταθερό ρυθμό πολυμερισμού, βοηθώντας στην τυποποίηση της παραγωγής χιτίνης και μετά στην επεξεργασία της για να γίνει χιτοζάνη.
Μια σταθερή πηγή πολυμερών χιτοζάνης θα ήταν η αρχή, καθώς στη συνέχεια θα ακολουθούσαν έρευνες για τη μεταβολή της ατομικής σύνθεσης στην επιφάνεια της χιτοζάνης για να βελτιωθεί η αλληλεπίδρασή της με τα λειτουργικά στρώματα. Η βελτιωμένη συμβατότητα μεταξύ της χιτοζάνης και του πολυμερούς θα βελτίωνε τη δυνατότητα της επικάλυψης για τον εγκλωβισμό αερίου ή την απορρόφηση της δύναμης από την πρόσκρουση ενός βήματος. Σε αυτό το πλαίσιο, ο Καρίμ αναπτύσσει ένα σύστημα πολλαπλών στρωμάτων, που θα περιλαμβάνει ένα στρώμα που θα αντέχει στην πρόσκρουση βλημάτων, ένα στρώμα απορρόφησης ενέργειας και ένα στρώμα για την απορρόφηση τοξικού αερίου, με νανοσωματίδια ξυλάνθρακα -καθώς και ένα στρώμα που θα συνδέει/ κολλάει την επικάλυψη σε άλλες επιφάνειες.
