Экологическая безопасность среды обитания человека. Средство обеспечения экологической безопасности внутренней среды обитания

© Равиль Абдуллович Тулумбаев, 2017

ISBN 978-5-4485-4357-9

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Средство обеспечения экологической безопасности внутренней среды обитания человека

Пористый композитный материал фрактальной конструкции (биополиминеральный композиционный материал) выполнен из органических и неорганических веществ и предусматривает пространственное размещение материала и различные аспекты практического использования.

Предложенный материал формирует способ контроля микроклимата и безопасную окружающую среду обитания человека, а также является средством контроля микро-климата среды обитания человека и источником тока для микро и нано электроники.

Альтернативный источник питания различных изделий микроэлектроники (датчики, сенсоры и т.д.)

Биополиминеральный композиционный материал, содержит: по меньшей мере, один белок (под термином белок подразумеваются в первую очередь материалы животного и растительного происхождения на основе белков, а также белковые материалы, синтезированные искусственным путём, материалы аналогичные по физическим и химическим свойствам белкам); микроорганизмы (под термином микроорганизмы в данном случае подразумеваются исходные культуры бактерий, простейших, грибков, водорослей, дрожжей и т.п., вносимые в сырье для производства композиционного материала, для последующего образования комплексов и ансамблей); по меньшей мере, одно соединение, включающее по меньший мере один неорганический элемент.

При конструировании биокомпозитного материала (из белков и неорганических веществ) используются новые направления в «зеленой» технологии биополимеров:

использование существующих организмов как источник биополимеров;

выделение из воздушной среды микроорганизмов и организация роста колоний в созданной питательной среде – биореакторе;

использование микроорганизмов в качестве каркаса для неорганических веществ и образования в последующем технологическом процессе пористого био-композиционного материала с микроструктурой из ячеек, включающие нанобио-электроды и электролит;

использование продуктов жизнедеятельности существующих организмов для производства мономеров – сырья для производства биополимеров.

Термин композиционный (композитный) материал в данном случае подразумевает одновременное и совместное использование нескольких материалов / сред / существ, аналогично в данном случае может быть использован термин гибридный материал, указывающий на использование материалов микро- и нано-размеров. Полученный биополиминеральный композиционный материал может быть использован в качестве клеящего вещества, в качестве связующего вещества для наполнителей природного и искусственного происхождения, а также в качестве наружного покрытия. В случае необходимости, регенерация материала осуществляется снятием микрослоя с поверхности изделия выполненного из материала или нанесения покрытия из данного материала.

Использование метода мета-анализа и проводимый систематический обзор публикаций в различных дисциплинах и областях фундаментальных и прикладных наук позволило сформировать и подкрепить понимание и назначение изобретения. Выполняемые экспериментальные и исследовательские работы основывались на принципах бионики / biomimetics, то есть на научном направлении рассматривающем изучение структуры и функций биологических систем и объектов в качестве моделей для создания инженерных решений.

Известно, что как микроорганизмы, так и живые клетки обладают собственной энергией и постоянно используют большое количество белков и минералов для того, чтобы построить (сформировать) самоорганизующемся способом клеточные материалы микро и нано метровых размеров. Таким образом, примеры из мира живой природы становятся основой для создания инженерных решений.

Основываясь на том, что в настоящее время известны композиционные материалы со структурами микро и нано уровня, производимые, как из синтетических, так и из биологических материалов (протеины, коллаген и др.), природных минералов, позволяют получать мембраны, подобные мембранам для обратного осмоса (т.е. задерживать и обезвреживать органические соединения) и на том, что белки обладают природной способностью формировать регулярные структуры в виде кристаллических решёток, а также на способности бактерий поглощать (выщелачивать) металлы, становится возможным предложить биополиминеральный композиционный материал, представляющий собой иерархическую структуры из пор.

Предложенный материал представляет собой биополиминеральный композиционный материал, содержащий: белки (белок одного типа в предельном случае), микроорганизмы (одного либо нескольких видов, штаммов), а также необходимую совокупность, соединений, на базе неорганических элементов (то есть неорганические и/или металлоорганические соединения).

Конструирование структуры биополиминерального композиционного материала осуществляется самосборкой с участием микроорганизмов при управляемом и контролируемым воздействии на процесс. Возможность практического использования биополиминерального композиционного материала основана на явлении биоминерализации, которая будет представлять собой подготовительную биохимическую операцию к основному технологическому процессу, формирующему плёночное покрытие для функционального обеспечения источника тока структурных пор-ячеек (несущих назначение фотоэлектрохимических ячеек) и для склеивания их при формировании пористой структуры.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.