המחברים מבקשים להודות לאוניברסיטת וינה לתמיכה KYL והמועצה הבריטית להנדסה ולמדעים פיסיקליים המחקר (EPSRC) לקרן המשך למימון SRS והעבודה (EP/J013390/1).

1. הכנת ההשעיה סיבי צלולוזה-סיסל בקטריאלי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע את המסה רטובה ליבשים של BC על ידי מדידת המסה הרטובה של BC, ואחרי ייבוש ואקום של BC הרטוב ב80 מעלות צלזיוס למשך הלילה (O / N). ברגע שמיובש, למדוד את המסה היבשה של BC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את כמות שווה הערך קרומי לפנה&quot;ס רטוב ל18 גרם של לפנה&quot;ס יבשים מהמסה רטובה ליבשים שנקבעה מראש של BC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את pellicles לפנה&quot;ס הרטוב לחתיכות קטנות של סנטימטר ~ 1-2 באמצעות מספריים חדים. לאחר החיתוך, להשרות את pellicles לפני הספירה ב1 ליטר של מים כדי לאפשר ללחות של pellicles לחתוך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Feed הקרומי לפנה&quot;ס לחתוך לתוך בלנדר ולהוסיף כמות מתאימה של מים לתוך הבלנדר כזה שתהליך המיזוג ילך בצורה חלקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ערבב pellicles לפנה&quot;ס אלה למשך 2 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את תערובת אחידה לפני הספירה לתוך מיכל 15 L ומוסיף מים עד לסך נפח המים הוא 14 L, מה שהופך את ריכוז לפני הספירה במים של .0.1% (ג / מיליליטר) (מסת אחוז תאית חיידקים לבלתיזה נפח מים). Pellicles לפנה&quot;ס אולי צריך להיות מוזן לתוך הבלנדר בקבוצות למיזוג. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים 72 גרם של סיבים רופפים סיסל (או כל מקור של סיבים טבעיים קצרים) ל1-2 סיבים ארוכים סנטימטר ולהוסיף אותם להשעיה לפני הספירה. בעדינות מערבב את ההשעיה על מנת להבטיח פיזור אחיד של סיבי סיסל בהשעיה לפני הספירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משרים את סיבי סיסל בO / נ השעיה זו </li></ol> 2. ייצור של סיסל סיבי Preform <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עובש פתוח גיליון ולסגור את ברז הניקוז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למלא את המערכת עם מים די עד שמפלס המים מגיע לחוט הגיבוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח חוט 100 מתכת הרשת להרכיב על חוט הגיבוי, מרוכז בתוך בסיס עובש הגיליון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור ובריח עובש הגיליון. מוסיף מים טריים נוספים עד החוט להרכיב הוא שקוע במים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים את ההשעיה סיבים-BC סיסל מוכן לתוך תבנית הגיליון. בעדינות תוך ערבוב ההשעיה על מנת להבטיח כי סיבי סיסל הם מחלקות בעלות homogenouslyuted ברחבי העובש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את שסתום הניקוז כדי לנקז את המים, מה שיגרום להיווצרות של עוגת סינון רטובה של סיבי סיסל ולפני הספירה על החוט ויוצרים. מייד לאחר ניקוז המים, לפתוח את תבנית הגיליון ולהסיר את החוט להרכיב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החוט להרכיב על פיסת נייר סופג. ניירות סופג נוספים ממוקמים בחלק העליון של עוגת הסינון, ואחריו לוחית מתכת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעיף את עוגת הסינון בסביבה. עם החוט להרכיב כעת מול הראש, להסיר את החוט להרכיב ולמקם את נייר סופג נוסף ישירות על גבי עוגת הסינון, ואחריו לוחית מתכת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח משקל 10 קילוגרם על גבי לוחית המתכת ללחוץ את המים. כאשר הנייר הסופג ספוג באופן מלא, החלף את הניירות הסופג עם ניירות סופג טריים ולחץ על עוגת הסינון שוב באמצעות משקל של 10 קילוגרם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף את הניירות הסופג 1 בפעם אחרונה ולבצע סופי דחוף של 1 טון בעיתונות חמה לאחד את preform הסיבים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים את העיתונות החמה עד 120 מעלות צלזיוס כדי לסייע לאידוי של מים שיורית. זה אמור לקחת כ 4 שעות. מנמיך את הטמפרטורה של העיתונות החמה לטמפרטורת חדר (RT) ולאפשר preform להתקרר לפני ההסרה מהעיתונות החמה. </li></ol> 3. סריקה מיקרוסקופית אלקטרונים (SEM) של Preform סיבי BC-סיסל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים preform 2 × 2 סנטימטר 2 סיבי BC-סיסל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> היצמד preform הקיצוץ הזה על בדל SEM באמצעות כרטיסיות פחמן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל המדגם בcoater גמגום Cr פועל ב75 mA דקות 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמונת preform BC-סיסל הסיבים עם פליטת שדה האקדח SEM במצב בעדשה באמצעות אנרגיית קורה של 5 וולט. הערה: אל תנסו תמונה preform סיסל הסיבים ללא הדבקת preform על בדל SEM באמצעות דבק מוליך. הסיבים הרופפים יהיו נשאבו משם בעת הפינוי של חדר SEM ולפגוע בתותח האלקטרונים. </li></ol> 4. Composite ייצור באמצעות Vacuum עירוי שרף Assisted (Vari ב) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את preform על גבי הצד נוסע, אשר מורכב מבד שחרור זכוכית PTFE אינו נקבובי מצופה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כסה preform עם בד נקבובי PTFE מצופה שחרור זכוכית, הידוע גם ברובדי לקלף, ואחרי זרימה בינונית נקבובית. שני רובדי לקלף והזרימה בינונית צריכים להיות גדולים יותר, כי preform (ראה איור 2 לסכמטי תהליך). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את צינורות אומגה בכניסה המיועד של השרף ולשקע של Vari להגדיר. ודא שצינורות אומגה ממוקמים בחלק העליון של הזרימה בינונית הנקבובי כדי לאפשר השרף להפיץ לVari בהוקם במהלך עירוי. האורך של צינורות אומגה צריך להיות רחב כמו הזרימה בינונית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קלטות רגישות ללחץ מתרחש סביב הפריפריה של הקבוצה למעלה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שנייר הגיבוי של הקלטות רגישות ללחץ עדיין נותר על הקלטות בשלב זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס את צינורות הזנה ולשקע שרף לתוך הפתחיםצינורות אומגה ולכסות להגדיר עם סרט לצוד מבוסס פולימר fluoroethylene ולאטום אותו באמצעות קלטות רגישות ללחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאטום את צינור הזנת השרף. מקם את הקצה השני של הצינור לשקע שרף על גבי בד מנוחה קצרה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים צלחת מתכת על גבי השקית הפנימית שבו preform הסיבים הוא, ואחריו פיסת בד מנוחה קצרה. לוחית המתכת צריכה להיות בגודל של preform. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את המצב שבו שסתום ואקום השקית באמצעות צריך להיות ולמקם את החתיכה של השסתום התחתונה על גבי בד מנוחה קצרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את קלטת איטום הוואקום מסביב לשקית הפנימית ולמקם את סרט לצוד ואקום על גבי זה ולאטום אותו. הסרט לצוד ואקום העודף יהווה קפלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את קלטת איטום בתוך חריץ כדי להשלים את החותם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך קטן &quot;x&quot; על הסרט לצוד ואקום שבו פיסה של השסתום התחתון היא הבורג בחלק העליון, כדי להשלים את דרך שסתום ואקום שקית. זה importaNT, כדי למנוע קמטים של הסרט לצוד ואקום מתחת לפיסה העליונה כמו זה יכול לגרום לנתיב דליפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את הולם בחיבור מהיר ולמשוך ואקום. במהלך תהליך זה, הסרט לצוד ואקום ניתן להזזה והמקום שבו יש צורך בעודף. בדקו דליפות ואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את השרף על ידי הערבוב של אפוקסי והמקשה על יחס משקל של 100-19. דגה השרף בלחץ מופחת כדי להסיר את כל בועות האוויר שנלכדו במהלך הערבוב של שרף אפוקסי ומקשה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שVari בהקים נקבע להיות ללא דליפה, להאכיל את השרף באמצעות הצינור המחובר לצינור אומגה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שהשרף מוזן כזה לאט כי יש לו זמן כדי להספיג לתוך preform הסיבים. לאפשר השרף לזרום החוצה מהצינור לשקע השרף ולספוג לתוך הבד מנשים עד ניתן להבחין אין בועות אוויר שיוצאות מצינור היציאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאטום את הצינור לשקע ולאפשר את השרף כדי לרפא ל24 שעות ב RT, ואחריו פוסט Curing צעד ב50 מעלות צלזיוס במשך 16 שעות. הערה: (1) מחזור הריפוי הוא שרף תלוי. (2) חשוב מאוד שואקום מרבי מושגת בתוך Vari בהקמה ואין דליפת ואקום בתוך להגדיר. Vari בעניים להגדיר (לא משיג את הוואקום מרבי או דליפה) יגרמו נקבוביות בתוך חומרים מרוכבים מיוצרים ושבריר סיבי נפח מופחת באופן משמעותי בחומרים מרוכבים. (3) יחס אפוקסי למקשה הוא שרף תלוי. אנא בדוק את גליון הנתונים של המוצר של השרף ליחס אפוקסי למקשה לפני הערבוב. </li></ol>

<ol>
	<li>Blaker, J. J., Lee, K. Y., Bismarck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hierarchical+composites+made+entirely+from+renewable+resources.">Hierarchical composites made entirely from renewable resources.</a> J. Biobased Mater. Bioenergy. 5, 1-16 (2011).</li><li>Shurteff, W., Aoyagi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Henry+Ford+and+his+researchers+-+History+of+their+work+with+soybeans,+soyfoods+and+chemurgy+(1928-2011):+Extensively+annotated+bibliography+and+sourcebook.">Henry Ford and his researchers - History of their work with soybeans, soyfoods and chemurgy (1928-2011): Extensively annotated bibliography and sourcebook.</a> Soyinfo. (1928-2011), (2011).</li><li>Bismarck, A., Mishra, S., Lampke, T., Mohanty, A. K., Misra, M., Drzal, L. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+2,+Plant+Fibers+as+Reinforcement+for+Green+Composites.">Ch. 2, Plant Fibers as Reinforcement for Green Composites.</a> Natural Fibers, Biopolymers and Biocomposites. , 37-108 (2005).</li><li>Bismarck, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Progress+in+Natural+Fibre+Composites:+Selected+Papers+from+the+3rd+International+Conference+on+Innovative+Natural+Fibre+Composites+for+Industrial+Applications,+Ecocomp+2011+and+BEPS+2011.">Recent Progress in Natural Fibre Composites: Selected Papers from the 3rd International Conference on Innovative Natural Fibre Composites for Industrial Applications, Ecocomp 2011 and BEPS 2011.</a> J. Biobased Mater. Bioenergy. 6, 343-345 (2012).</li><li>Pommet, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+modification+of+natural+fibers+using+bacteria:+Depositing+bacterial+cellulose+onto+natural+fibers+to+create+hierarchical+fiber+reinforced+nanocomposites.">Surface modification of natural fibers using bacteria: Depositing bacterial cellulose onto natural fibers to create hierarchical fiber reinforced nanocomposites.</a> Biomacromolecules. 9, 1643-1651 (2008).</li><li>Lee, K. -. Y., Delille, A., Bismarck, A., Kalia, S., Kaith, B. S., Kaur, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+6,+Greener+Surface+Treatments+of+Natural+Fibres+for+the+Production+of+Renewable+Composite+Materials.">Ch. 6, Greener Surface Treatments of Natural Fibres for the Production of Renewable Composite Materials.</a> Cellulose Fibers: Bio- and Nano-Polymer Composites. , 155-178 (2011).</li><li>Kalia, S., Kaith, B. S., Kaur, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pretreatments+of+Natural+Fibers+and+their+Application+as+Reinforcing+Material+in+Polymer+Composites-A+Review.">Pretreatments of Natural Fibers and their Application as Reinforcing Material in Polymer Composites-A Review.</a> Polym. Eng. Sci. 49, 1253-1272 (2009).</li><li>Bledzki, A. K., Gassan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Composites+reinforced+with+cellulose+based+fibres.">Composites reinforced with cellulose based fibres.</a> Prog. Polym. Sci. 24, 221-274 (1999).</li><li>Gousse, C., Chanzy, H., Cerrada, M. L., Fleury, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+silylation+of+cellulose+microfibrils:+preparation+and+rheological+properties.">Surface silylation of cellulose microfibrils: preparation and rheological properties.</a> Polymer. 45, 1569-1575 (2004).</li><li>Siro, I., Plackett, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfibrillated+cellulose+and+new+nanocomposite+materials:+a+review.">Microfibrillated cellulose and new nanocomposite materials: a review.</a> Cellulose. 17, 459-494 (2010).</li><li>Joseph, K., Thomas, S., Pavithran, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+chemical+treatment+on+the+tensile+properties+of+short+sisal+fibre-reinforced+polyethylene+composites.">Effect of chemical treatment on the tensile properties of short sisal fibre-reinforced polyethylene composites.</a> Polymer. 37, 5139-5149 (1996).</li><li>Siqueira, G., Bras, J., Dufresne, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+Process+of+Chemical+Grafting+of+Cellulose+Nanoparticles+with+a+Long+Chain+Isocyanate.">New Process of Chemical Grafting of Cellulose Nanoparticles with a Long Chain Isocyanate.</a> Langmuir. 26, 402-411 (2010).</li><li>Arbelaiz, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+short+flax+fibre+bundle/polypropylene+composites:+Influence+of+matrix/fibre+modification,+fibre+content,+water+uptake+and+recycling.">Mechanical properties of short flax fibre bundle/polypropylene composites: Influence of matrix/fibre modification, fibre content, water uptake and recycling.</a> Composites Science and Technology. 65, 1582-1592 (2005).</li><li>Gassan, J., Bledzki, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+fiber-surface+treatment+on+the+mechanical+properties+of+jute-polypropylene+composites.">The influence of fiber-surface treatment on the mechanical properties of jute-polypropylene composites.</a> Compos. Pt. A-Appl. Sci. Manuf. 28, 1001-1005 (1997).</li><li>Gauthier, R., Joly, C., Coupas, A. C., Gauthier, H., Escoubes, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interfaces+in+polyolefin/cellulosic+fiber+composites:+Chemical+coupling,+morphology,+correlation+with+adhesion+and+aging+in+moisture.">Interfaces in polyolefin/cellulosic fiber composites: Chemical coupling, morphology, correlation with adhesion and aging in moisture.</a> Polym. Compos. 19, 287-300 (1998).</li><li>George, J., Sreekala, M. S., Thomas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+on+interface+modification+and+characterization+of+natural+fiber+reinforced+plastic+composites.">A review on interface modification and characterization of natural fiber reinforced plastic composites.</a> Polym. Eng. Sci. 41, 1471-1485 (2001).</li><li>Hornsby, P. R., Hinrichsen, E., Tarverdi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+properties+of+polypropylene+composites+reinforced+with+wheat+and+flax+straw+fibres.+2.+Analysis+of+composite+microstructure+and+mechanical+properties.">Preparation and properties of polypropylene composites reinforced with wheat and flax straw fibres. 2. Analysis of composite microstructure and mechanical properties.</a> Journal of Materials Science. 32, 1009-1015 (1997).</li><li>Joseph, P. V., Joseph, K., Thomas, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short+sisal+fiber+reinforced+polypropylene+composites:+the+role+of+interface+modification+on+ultimate+properties.">Short sisal fiber reinforced polypropylene composites: the role of interface modification on ultimate properties.</a> Compos. Interfaces. 9, 171-205 (2002).</li><li>Thomason, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+are+natural+fibres+failing+to+deliver+on+composite+performance.">Why are natural fibres failing to deliver on composite performance.</a> Conference Proceedings of the 17th International Conference of Composite Materials. , (2009).</li><li>Thomason, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dependence+of+Interfacial+Strength+on+the+Anisotropic+Fiber+Properties+of+Jute+Reinforced+Composites.">Dependence of Interfacial Strength on the Anisotropic Fiber Properties of Jute Reinforced Composites.</a> Polym. Compos. 31, 1525-1534 (2010).</li><li>Wielage, B., Lampke, T., Marx, G., Nestler, K., Starke, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermogravimetric+and+differential+scanning+calorimetric+analysis+of+natural+fibres+and+polypropylene.">Thermogravimetric and differential scanning calorimetric analysis of natural fibres and polypropylene.</a> Thermochim. Acta. 337, 169-177 (1999).</li><li>Brown, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+chemical+action+of+pure+cultivations+of+bacterium+aceti.">The chemical action of pure cultivations of bacterium aceti.</a> Journal of the Chemical Society, Transations. 49, 172-187 (1886).</li><li>Lee, K. -. Y., Buldum, G., Mantalaris, A., Bismarck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=More+Than+Meets+the+Eye+in+Bacterial+Cellulose+Biosynthesis,+Bioprocessing,+and+Applications+in+Advanced+Fiber+Composites.">More Than Meets the Eye in Bacterial Cellulose Biosynthesis, Bioprocessing, and Applications in Advanced Fiber Composites.</a> Macromol. Biosci. 14, 10-32 (2014).</li><li>Eichhorn, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review:+current+international+research+into+cellulose+nanofibres+and+nanocomposites.">Review: current international research into cellulose nanofibres and nanocomposites.</a> Journal of Materials Science. 45, 1-33 (2010).</li><li>Eichhorn, S. J., Davies, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+the+crystalline+deformation+of+native+and+regenerated+cellulose.">Modelling the crystalline deformation of native and regenerated cellulose.</a> Cellulose. 13, 291-307 (2006).</li><li>Matsuo, M., Sawatari, C., Iwai, Y., Ozaki, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Orientation+Distribution+and+Crystallinity+on+the+Measurement+by+X-Ray-Diffraction+of+the+Crystal-Lattice+Moduli+of+Cellulose-I+and+Cellulose-II.">Effect of Orientation Distribution and Crystallinity on the Measurement by X-Ray-Diffraction of the Crystal-Lattice Moduli of Cellulose-I and Cellulose-II.</a> Macromolecules. 23, 3266-3275 (1990).</li><li>Hsieh, Y. C., Yano, H., Nogi, M., Eichhorn, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+estimation+of+the+Young's+modulus+of+bacterial+cellulose+filaments.">An estimation of the Young's modulus of bacterial cellulose filaments.</a> Cellulose. 15, 507-513 (2008).</li><li>Lee, K. -. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+only+modification+of+bacterial+cellulose+nanofibres+with+organic+acids.">Surface only modification of bacterial cellulose nanofibres with organic acids.</a> Cellulose. 18, 595-605 (2011).</li><li>Juntaro, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Creating+hierarchical+structures+in+renewable+composites+by+attaching+bacterial+cellulose+onto+sisal+fibers.">Creating hierarchical structures in renewable composites by attaching bacterial cellulose onto sisal fibers.</a> Adv. Mater. 20, 3122-3126 (2008).</li><li>Juntaro, J., Pommet, M., Mantalaris, A., Shaffer, M., Bismarck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocellulose+enhanced+interfaces+in+truly+green+unidirectional+fibre+reinforced+composites.">Nanocellulose enhanced interfaces in truly green unidirectional fibre reinforced composites.</a> Compos. Interfaces. 14, 753-762 (2007).</li><li>Lee, K. -. Y., Bharadia, P., Blaker, J. J., Bismarck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short+sisal+fibre+reinforced+bacterial+cellulose+polylactide+nanocomposites+using+hairy+sisal+fibres+as+reinforcement.">Short sisal fibre reinforced bacterial cellulose polylactide nanocomposites using hairy sisal fibres as reinforcement.</a> Composites Part A-Applied Sciencce and Manufacturing. 43, 2065-2074 (2012).</li><li>Lee, K. -. Y., Ho, K. K. C., Schlufter, K., Bismarck, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hierarchical+composites+reinforced+with+robust+short+sisal+fibre+preforms+utilising+bacterial+cellulose+as+binder.">Hierarchical composites reinforced with robust short sisal fibre preforms utilising bacterial cellulose as binder.</a> Composites Science and Technology. 72, 1479-1486 (2012).</li><li>Cincik, E., Koc, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analysis+on+air+permeability+of+polyester/viscose+blended+needle-punched+nonwovens.">An analysis on air permeability of polyester/viscose blended needle-punched nonwovens.</a> Textile Research Journal. 82, 430-442 (2012).</li><li>Zhang, L., Miao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Commingled+natural+fibre/polypropylene+wrap+spun+yarns+for+structured+thermoplastic+composites.">Commingled natural fibre/polypropylene wrap spun yarns for structured thermoplastic composites.</a> Composites Science and Technology. 70, 130-135 (2010).</li><li>Garkhail, S. K., Heijenrath, R. W. H., Peijs, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+natural-fibre-mat-reinforced+thermoplastics+based+on+flax+fibres+and+polypropylene.">Mechanical properties of natural-fibre-mat-reinforced thermoplastics based on flax fibres and polypropylene.</a> Applied Composite Materials. 7, 351-372 (2000).</li><li>Saito, T., Kuramae, R., Wohlert, J., Berglund, L. A., Isogai, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Ultrastrong+Nanofibrillar+Biomaterial:+The+Strength+of+Single+Cellulose+Nanofibrils+Revealed+via+Sonication-Induced+Fragmentation.">An Ultrastrong Nanofibrillar Biomaterial: The Strength of Single Cellulose Nanofibrils Revealed via Sonication-Induced Fragmentation.</a> Biomacromolecules. 14, 248-253 (2013).</li><li>Waldrop, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impregnating+a+fibrous+reinforcing+substrate+with+a+resin,+by+using+a+vacuum+and+differential+pressure+in+a+dual+chambered+system.">Impregnating a fibrous reinforcing substrate with a resin, by using a vacuum and differential pressure in a dual chambered system.</a> US patent. , (2001).</li><li>Seemann, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vacuum+assisted+moulding+of+fibre+reinforced+plastic+structures|in+which+even+distribution+of+resin+is+ensured+by+removable+medium+having+upwardly+facing+openings+and+connecting+lateral+passages.">Vacuum assisted moulding of fibre reinforced plastic structures|in which even distribution of resin is ensured by removable medium having upwardly facing openings and connecting lateral passages.</a> US patent. , (1989).</li></ol>

יש המחברים אין לחשוף.

הראינו בניסוי הזה שיכול להיות מחויב סיבי סיסל רופפים עם לפנה&quot;ס. עם זאת, הבחירה של סיבים אינה מוגבלת לסיבים רק סיסל. סוגים אחרים של סיבים, כמו פשתן וקנבוס, יכולים לשמש גם. בנוסף לכך, יש לנו גם הראה כי קמח עץ, נייר ממוחזר, והמסת עיסה יכול גם להיות מחויב למפוליאטילן הנוקשה וחזק באמצעות קלסר לפנה&quot;ס (תוצאות לא פורסם עדיין). הקריטריון הוא שהסיבים בשימוש צריכים להיות הידרופילי ולספוג מים. כאמור לעיל, האופי הידרופילי של הסיבים יספוג מים, ציור בלפנה&quot;ס שמפוזר בטווח הבינוני. לפני הספירה מסוננת נגד פני השטח של סיבים הידרופילי אלה ויוצרת שכבה של ציפוי לפני הספירה, כאשר הסיבים היו יבשים. תוך תאית חיידקים ניתן להפקיד סביב סיבים טבעיים על ידי culturing xylinus Acetobacter בנוכחות של סיבים טבעיים 5, 29, 30, תהליך זה הוא מייגע ומחדשquires bioreactors יקרה עם פיקוח הדוק של ה-pH ותכולת חמצן מומס. התהליך המשופר שלנו, לעומת זאת, מבוסס על שיטת ייצור נייר (כלומר: פיזור סיבים טבעיים בהשעיה לפני הספירה), ואין צורך בbioreactors יום 31. בכל הקשור ליישום של סיבים טבעיים בחומרים מרוכבים, באופן אקראי בכיוון הלא ארוגים (קצר וכיוון אקראי) מפוליאטילן סיבים טבעיים המיוצרים על ידי ניקוב מחט (למעשה תפרים) סיבים פולימריים (בדרך כלל פוליאסטר) דרך סיבים דחוסים רופפים 33. כדי להפוך מורכב, מפוליאטילן הסיבים לאחר מכן הניח בתבנית ורווי שרף. יכולים גם להיות מעורבבים סיבי פולימרים עם סיבים טבעיים 34 (בדרך כלל פשתן, קנבוס, או יוטה) או מפוזרת בהשעית סיבים טבעיים ואבק מסונן 35 בשבריר פולימר בנפח גבוה (50 כרך.%). מחצלת זה פולימר סיבים טבעיים סיבים (preform) לאחר מכן חוממה לאחר מכן כדי להמס את הפולימר לעמroduce מבנה מורכב. התהליכים האחרונים של הפקת חומרים מרוכבים הם מיסוד מדרגי אך מוגבלים על ידי הבחירה של סיבי פולימר (הפולימר צריך להמס בטמפרטורות נמוכות מטמפרטורת הפירוק של הסיבים) שיכול לשמש להכנת תבניות ייצרו מראש, ולכן הסוג של מטריצות זמינות כדי להפוך את חומרים מרוכבים. השימוש בשיטה שלנו, BC לא רק לפעול כמו בקלסר, היא פועלת גם כ32 ננו חיזוק. כאמור לעיל, מודול יאנג של nanofiber לפנה&quot;ס בודד היה מוערך להיות 114 GPA. בעוד חוזק המתיחה סיב הבודד של BC אינו ידוע, חוזק המתיחה של סיבי עץ וtunicate חמצון TEMPO אחת כבר נמדד לאחרונה באמצעות cavitation המושרה קולי 36. חוזק מתיחה של בין 0.8-1.5-GPA נמדד לnanofibers הבודד אלה. תכונות מכאניות אלה, יחד עם הפוטנציאל המחייב של לפני הספירה, שנעשו לפני הספירה מועמד מצוין לייצר נאטור הקצר באמת ירוק וכיוון אקראי, מרוכבים אל מחוזקים בסיבי חיידקים מחוזקים תאית מתחדשים עם ביצועים מכאניים העולים על פולימרים מחוזקים בסיבים קונבנציונליים. בטווח של ייצור מורכב, תהליך הייצור העדיף שלנו הוא העירוי דן שקית כפולה הוואקום סייע שרף (DBVI) שפותח על ידי Waldrop et al. 37 שלא כמו העירוי הקונבנציונלי יותר שקית אחת הוואקום סייע שרף (הידוע גם בתהליך Seemann 38), DBVI מעסיק שתי שקיות ואקום עצמאיות במהלך תהליך העירוי (ראה איור 2). בעוד תהליך Seemann יעבוד עבור מרוכבים ייצור, תהליך זה עלול לסבול מרגיעת שקית ואקום מאחורי הזרימה הקדמית של השרף. כאשר זה קורה, האזור שבו מתרחשת הרפיה ירגיש רך וספוגי. ההרפיה שקית הוואקום תגרום לשקית הוואקום מתרחקת הזרימה בינונית בשל הזרימה מועדפת של שרף נוזלי בדרך ההתנגדות קלה. Tשלו יגרום לחומרים מרוכבים מיוצרים יש שברים סיבי נפח לא אחידים (האזור רגוע יהיה לי כלומר שבריר סיבים נמוכים יותר נפח מאשר האזור שאינו רגוע משקית הוואקום). DBVI אינו סובל מחסרון זה, כשקית ואקום הפנימית לא מרגיעה מאחורי הזרימה הקדמית של השרף הנוזלי. כתוצאה מכך, לוחות מרוכבים וכתוצאה מכך יהיו לי גבוהים יותר משבריר סיבי היקף ממוצע ועובי אחיד יותר. יתר על כן, השימוש בשקית הוואקום החיצוני מספקת יתירות למערכת ומשפרת את שלמות הוואקום של תהליך עירוי הנוזלים.

מחירי נפט עולה בהתמדה והביקוש הגובר של הציבור לעתיד בר קיימא עוררו והחיו את המחקר ופיתוח של חומרים ירוקים, בעיקר פולימרים וחומרים מרוכבים. למרבה הצער, הביצועים מכניים תרמו פולימרים ירוקים או מתחדשים לעתים קרובות נחותים בהשוואה לפולימרים מבוססות נפט מסורתי 1. לדוגמא, polylactide זמין מסחרי (PLA) וpolyhydroxybutyrate (PHB) הם שבירים ובעל טמפרטורות עיוות חום נמוכות. פתרון אחד של יצירת חומרים מתחדשים התואמים או אפילו עולים על הביצועים של הנדסת חומרים מבוסס נפט נפוץ הוא ללמוד מהעבר; הנרי פורד השתמש באסטרטגיה מורכבת, כלומר שילוב של הפולימרים bio-based/renewable עם חיזוק 2, כדי לשפר את התכונות של פולימרים ממקורות מתחדשים. הוא טען כי לעתים קרובות סיבים טבעיים ישמשו מועמד אידיאלי כמו חיזוק בגלל עלותם הנמוכה, הצפיפות נמוכה, renewability ופריקות ביולוגיים 3. סיבים מרוכבים טבעיים ראה רנסנס ב1990 כפי שניתן לראות בגידול מעריכי במספר הפרסומים מדעיים ביקורת עמיתים (איור 1) 4. עם זאת, האופי הידרופילי של סיבים טבעיים ומאפיינים הידרופובי של רוב תרמופלסטיים מואשם לעתים קרובות כדי לגרום להידבקות עני סיבי מטריצה ​​5, אשר לעתים קרובות תוצאות ביצועים מכאניים ירודים של פולימרים מרוכבים מחוזק בסיבים וכתוצאה מכך. כדי לפתור את האתגר הזה, חוקרים רבים ניסו לשנות כימי המשטחים של סיבים טבעיים 6,7. שינויים הכימיים אלה כוללים acetylation 8, silylation 9, פולימר השתלת 10, טיפולי איזוציאניד 11,12, שימוש בסוכני צימוד maleated 13-17, וbenzoylation 18. למרות טיפולים הכימיים אלה שניתנו סיבים טבעיים הידרופובי יותר, וכתוצאה מכך טבעיים סיבים לחזקפולימרים ד עדיין לא הצליחו לספק במונחים של ביצועים מכאניים 19. תומאסון 20 שיערו כי כישלון זה יכול להיות תוצאה של anisotropicity ומקדם תרמית ליניארית הגבוהה של התרחבות של סיבים טבעיים. בנוסף לכך, סיבים טבעיים סובלים גם מחסרונות כגון טמפרטורה מוגבלת עיבוד 21, השתנות אצווה כדי אצווה 3, חוזק מתיחה נמוך בהשוואה לסיבים סינטטיים, כגון זכוכית, aramid או סיבי פחם וחוסר תהליכי ייצור המתאימים ל לייצר סיבים טבעיים מחוזקים פולימרים מרוכבים. כך, באמצעות סיבים טבעיים כחיזוק לא יהיה מספיק כדי לסגור את פער רכוש ביצועים הנ&quot;ל בין חומרים ירוקים ופולימרים מבוססי נפט. Nanocellulose הוא סוכן חיזוק ירוק מתעוררים. בפרט, המיוצר על ידי חיידקי nanocellulose, כגון ממיני Acetobacter 22, הידוע גם cellulos חיידקיםדואר משמש כאלטרנטיבה מעניינת לעיצוב של חומרים ירוקים 23 בשל האפשרות של ניצול הגבוהה החוזק והקשיחות של גבישים תאית 24. הנוקשות של גביש תאית יחיד היו מוערכת להיות כ 100-160-GPA באמצעות דיפרקציה רנטגן, ספקטרוסקופיית ראמאן וסימולציות נומריות 25-27. זה גבוה מסיבי זכוכית ~ 70 GPA, אשר עם זאת צפופים הרבה יותר. תאית חיידקים (BC) היא גם מטבעו בגודל ננו בקוטר של כ 50 ננומטר וכמה מיקרומטרים באורך 28. דיווחנו שיטה לסיבי מעיל טבעיים (סיסל וקנבוס) עם שכבות של לפנה&quot;ס על ידי culturing xylinius Acetobacter בנוכחות של סיבים טבעיים 5,29,30. זה הוביל להידבקות interfacial השתפרה בין PLLA וסיבים טבעיים מצופים-BC 29,31. על מנת לפשט את התהליך של ציפוי סיבים אלה, לי אח&#39;. 31 בפתח שיטה לציפוי Fibe הטבעי (סיסל)rs ללא השימוש בbioreactors. שיטה זו תהליך טבילת slurry, המבוססת לפיה סיבי סיסל יבשים שקועים לתוך השעיה לפני הספירה. הרחבה של שיטה זו 32 היא לסנן ההשעיה המים המכילה סיבים רופפים סיסל ולפני הספירה לייצר מפוליאטילן סיסל הסיבים המתאים לייצור מבנים מרוכבים טיפוסי.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1196px;" width="1196">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:216px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:624px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Bacterial cellulose</td>
			<td style="width:216px;">fzmb</td>
			<td style="width:119px;">9004-34-6</td>
			<td>The CAS number is based on the CAS number for cellulose</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Sisal fibres</td>
			<td style="width:216px;">Wigglesworth &#38; Co. Ltd, UK</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>The type of fibres can be substituted with any type of natural fibres</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Prime 20 ULV</td>
			<td style="width:216px;">SP Gurit</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>The type of resin can be substituted with any type of liquid resin designed for vacuum assisted resin infusion</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;"></td>
			<td style="width:216px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:237px;">Formax standard sheet mould</td>
			<td style="width:216px;">Adirondack Machine Corporation</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>This piece of equipment could be replaced with a B&#252;chner funnel.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Vacuum pump</td>
			<td style="width:216px;">Edwards, UK</td>
			<td style="width:119px;">XDS 5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Hot plate</td>
			<td style="width:216px;">Wenesco Inc, USA</td>
			<td style="width:119px;">HP 1836-AH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:237px;">Porous PTFE coated glass release fabric</td>
			<td style="width:216px;">Tygavac Advaced Materials Ltd, UK</td>
			<td style="width:119px;">TFG075P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:237px;">Omega tubes</td>
			<td style="width:216px;">Tygavac Advaced Materials Ltd, UK</td>
			<td style="width:119px;">Omegaflow 313</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Breather cloth</td>
			<td style="width:216px;">EasyComposites Ltd, UK</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Pressure sensitive tapes</td>
			<td style="width:216px;">Aerovac, UK</td>
			<td style="width:119px;">SM5127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:237px;">Vacuum bagging film (FEP)</td>
			<td style="width:216px;">Tygavac Advaced Materials Ltd, UK</td>
			<td style="width:119px;">RF260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:237px;">Vacuum bagging film (Nylon)</td>
			<td style="width:216px;">Aerovac, UK</td>
			<td style="width:119px;">Capran 519</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

manufacturing of robust natural fiber preforms utilizing bacterial cellulose as binder

שיטה חדשה לייצור מפוליאטילן סיבים טבעיים נוקשה וחזק מוצגת כאן. שיטה זו מבוססת על תהליך יצירת נייר, לפיה סיבי סיסל רופפים וקצרים הם התפזרו לתוך השעיה מים המכילה תאית חיידקים. הסיבים והשעית nanocellulose מכן מסונן (באמצעות ואקום או כוח משיכה) ועוגת הסינון הרטובה לחצה לסחוט את עודפי מים, ואחרי שלב ייבוש. זה יגרום hornification של רשת תאית חיידקים, מחזיק את הסיבים טבעיים הרופפים יחד. השיטה שלנו מתאימה במיוחד לייצור של תבניות ייצרו מראש נוקשה וחזקים של סיבים הידרופילי. הטבע הנקבובי והידרופילי, סיבים כאלה תוצאות בספיגת מים משמעותיות, ציור בתאית החיידקים המפוזרים בהשעיה. תאית החיידקים לאחר מכן ניתן תהיה מסוננת נגד פני השטח של סיבים אלה, ויוצר ציפוי תאית חיידקים. כאשר תא הסיבים בקטריאלי הרופףההשעיה ulose מסוננת ומיובשת, תאית חיידקים הסמוכים יוצר רשת וhornified להחזיק את הסיבים אחרים הרופפים יחד. המבוא של תאית חיידקים לתוך preform הביא לעלייה משמעותית של התכונות מכאניות של מפוליאטילן הסיבים. זו ניתן לייחס לקשיחות הגבוהה והכוח של רשת תאית חיידקים. עם preform זה, יכול גם להיות מיוצרים חומרים מרוכבים היררכיים גבוהים ביצועים מתחדשים על ידי שימוש בשיטות ייצור מורכב קונבנציונליות, כגון עירוי שרף סרט (RFI) או דפוס העברת שרף (RTM). הנה, אנחנו גם לתאר את הייצור של חומרים מרוכבים היררכיים מתחדשים באמצעות ואקום שקית כפול סייע עירוי שרף.

ללא קלסר לפנה&quot;ס, סיבי סיסל קצרים, רופפים מוחזקים יחד רק על ידי חיכוך והסתבכויות בין הסיבים. כתוצאה מכך, preform זה הוא רופף וזה לא היה מסוגל לתמוך במשקל רב. איור 3 מציג את preform סיסל הסיבים ללא לפנה&quot;ס כקלסר, עם מיושם במצב כיפוף 3 נקודות עומס. Preform ניתן לראות להיות ולא רופפים וכאשר עומס מיושם על ידי הוספת מים לתוך כוס פוליפרופילן, preform מתחיל להסיט באופן חמור. העומס המופעל הוא שווה ערך ל40 גרם של מים. עם זאת, כאשר 20 לפנה&quot;ס WT.% שימש את הקלסר לסיבי סיסל קצרים ורופפים אלה, preform סיבים נוקשה מיוצר. preform זה יכול לעמוד בעומס של כוס פוליפרופילן מלאה (~ g 170) ללא כל סטיה משמעותית (איור 3). micrographs אלקטרונים סורק של preform סיבי BC-סיסל טיפוסי מוצג באיור 4. ניתן לראות לפני הספירה שמכסה את פני השטח שלסיבי סיסל. השפעה זו נובעת מהאופי הידרופילי של סיבי סיסל (או כל סיבים טבעיים אחרים). האופי הידרופילי של סיבי סיסל סופג מים, ציור בלפנה&quot;ס שמפוזר בטווח הבינוני. מאז לפנה&quot;ס הוא גדול יותר מאשר הנקבוביות של סיבים טבעיים, הם לא היו מסוגלים לחדור אל תוך הסיבים. במקום זאת, הם סוננו נגד פני השטח של סיבי סיסל וליצור שכבה של ציפוי לפני הספירה, כאשר הסיבים היו יבשים. הביצועים מכאניים של מפוליאטילן הסיבים אלה תחת המתח נספרו בטבלה 1. בשל האופי הנקבובי של מפוליאטילן הסיבים עם נקבוביות של ~ 70%, חוזק המתיחה (עומס ליחידת שטח) של preform אינו מוגדר היטב. לכן, אנו בטבלה את כוח המתיחה (העומס הנדרש להיכשל את הדגימה לרוחב יחידה, שהוא 15 מ&quot;מ בניסוי שלנו, של החומר) ומדד המתיחה (כוח מתיחה לgrammage יחידה) של הדגימה שלנו. מדד כוח המתיחה ומתיחה של 12.1 kN · מ -1<html> ו15 N · m · g -1 נמדד, בהתאמה, כאשר 20 WT. לפנה&quot;ס% שימש את הקלסר. עם זאת, מאפייני המתיחה של מפוליאטילן סיסל סיבים המסודר לא היו למדידה כpreform הסיבים הוא רופף. אגדות איור: <img alt="איור 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51432/51432fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51432/51432fig1.jpg" /> איור 1. מספר הפרסומים בתחום סיבים וחומרים מרוכבים טבעיים. הנתונים נאספו מהאינטרנט של ידע באמצעות חיפוש מילות מפתח של &#39;לבלף טבעי *&#39; ו &#39;* מרוכבים &quot;, בהתאמה. מתקבל ביסמרק ואח&#39;. 4 עם אישור סוג של סיינטיפיק אמריקן ההוצאה לאור בע&quot;מ files/ftp_upload/51432/51432fig2.jpg &quot;/&gt; איור 2. סכמטי של עירוי שרף סייע ואקום כפול תיק. <img alt="איור 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51432/51432fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51432/51432fig3.jpg" /> איור 3. תמונות הממחישות את ההבדל בכיפוף נוקשות של מפוליאטילן סיסל סיבים בלי (שתי תמונות למעלה) ועם (שתי תמונות תחתונה) לפני הספירה כקלסר. <img alt="איור 4" fo:content-width="3in" fo:src="/files/ftp_upload/51432/51432fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51432/51432fig4.jpg" /> .. איור 4 micrographs אלקטרונים הסורק של preform סיבים טבעיים טיפוסי באמצעות לפנה&quot;ס כקלסר בהגדלות שונות למעלה: 100X, באמצע: 1,000 X ותחתון: 25,000 X, בהתאמה. (א) ו (ב) נסמן את sinanofibrils סיבי סאל ולפני הספירה, בהתאמה. <table border="1" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> חומרים </td><td> כוח מתיחה (kN · -1 מ &#39;) </td><td> מדד מתיחה (N · m · g -1) </td></tr><tr><td> preform סיסל המסודר </td><td> לא מדיד </td><td> לא מדיד </td></tr><tr><td> preform BC-סיסל </td><td> 12.1 ± 2.4 </td><td> 15 ± 3 </td></tr></tbody></table> טבלת 1. מאפייני מתיחה של מפוליאטילן סיסל הסיבים, עם ובלי לפנה&quot;ס כקלסר.

Watch this Scientific Journal Video about Manufacturing Of Robust Natural Fiber Preforms Utilizing Bacterial Cellulose as Binder at JoVE.com

Manufacturing Of Robust Natural Fiber Preforms Utilizing Bacterial Cellulose as Binder

אנו מציגים שיטה חדשה לייצור מפוליאטילן סיבים טבעיים קצר נוקשה וחזק באמצעות תהליך יצירת נייר. תאית חיידקים פועלת בו זמנית כקלסר לסיבים הרופפים ומספקת קשיחות למפוליאטילן הסיבים. יכול להיות חדור מפוליאטילן אלה עם שרף לייצר חומרים מרוכבים היררכיים באמת ירוקים.

ייצור של תבניות ייצרו מראש חזקות סיבים טבעיים ניצול קטריאלי תאית כמו בינדר

A novel method of manufacturing rigid and robust natural fiber preforms is presented here. This method is based on a papermaking process, whereby loose ...

manufacturing-robust-natural-fiber-preforms-utilizing-bacterial

Research

JoVE Journal

Bioengineering

27.4K Views.  University of Vienna.  אנו מציגים שיטה חדשה לייצור מפוליאטילן סיבים טבעיים קצר נוקשה וחזק באמצעות תהליך יצירת נייר. תאית חיידקים פועלת בו זמנית כקלסר לסיבים הרופפים ומספקת קשיחות למפוליאטילן הסיבים. יכול להיות חדור מפוליאטילן אלה עם שרף לייצר חומרים מרוכבים הי...

Video: Manufacturing Of Robust Natural Fiber Preforms Utilizing Bacterial Cellulose as Binder

Patient-specific Modeling of the Heart: Estimation of Ventricular Fiber Orientations

Patient-specific simulations of heart (dys)function aimed at personalizing cardiac therapy are hampered by the absence of in vivo imaging technology for clinically acquiring myocardial fiber orientations. The objective of this project was to develop a methodology to estimate cardiac fiber orientations from in vivo images of patient heart geometries. An accurate representation of ventricular geometry and fiber orientations was reconstructed, respectively, from high-resolution ex vivo structural magnetic resonance (MR) and diffusion tensor (DT) MR images of a normal human heart, referred to as the atlas. Ventricular geometry of a patient heart was extracted, via semiautomatic segmentation, from an in vivo computed tomography (CT) image. Using image transformation algorithms, the atlas ventricular geometry was deformed to match that of the patient. Finally, the deformation field was applied to the atlas fiber orientations to obtain an estimate of patient fiber orientations. The accuracy of the fiber estimates was assessed using six normal and three failing canine hearts. The mean absolute difference between inclination angles of acquired and estimated fiber orientations was 15.4 &deg;. Computational simulations of ventricular activation maps and pseudo-ECGs in sinus rhythm and ventricular tachycardia indicated that there are no significant differences between estimated and acquired fiber orientations at a clinically observable level.The new insights obtained from the project will pave the way for the development of patient-specific models of the heart that can aid physicians in personalized diagnosis and decisions regarding electrophysiological interventions.

A methodology to estimate ventricular fiber orientations from in vivo images of patient heart geometries for personalized modeling is described. Validation of the methodology performed using normal and failing canine hearts demonstrate that that there are no significant differences between estimated and acquired fiber orientations at a clinically observable level.

דוגמנות מטופל ספציפי של לב: אומדן של אורינטציות סיבי חדרית

Patient-specific  simulations of heart (dys)function aimed at personalizing cardiac therapy are hampered  by the absence of in vivo imaging technology for ...

High-throughput, Automated Extraction of DNA and RNA from Clinical Samples using TruTip Technology on Common Liquid Handling Robots

TruTip is a simple nucleic acid extraction technology whereby a porous, monolithic binding matrix is inserted into a pipette tip. The geometry of the monolith can be adapted for specific pipette tips ranging in volume from 1.0 to 5.0 ml. The large porosity of the monolith enables viscous or complex samples to readily pass through it with minimal fluidic backpressure. Bi-directional flow maximizes residence time between the monolith and sample, and enables large sample volumes to be processed within a single TruTip. The fundamental steps, irrespective of sample volume or TruTip geometry, include cell lysis, nucleic acid binding to the inner pores of the TruTip monolith, washing away unbound sample components and lysis buffers, and eluting purified and concentrated nucleic acids into an appropriate buffer. The attributes and adaptability of TruTip are demonstrated in three automated clinical sample processing protocols using an Eppendorf epMotion 5070, Hamilton STAR and STARplus liquid handling robots, including RNA isolation from nasopharyngeal aspirate, genomic DNA isolation from whole blood, and fetal DNA extraction and enrichment from large volumes of maternal plasma (respectively).

TruTip is a simple nucleic acid extraction technology whereby a porous, monolithic binding matrix is inserted into a pipette tip. Consequently, the sample preparation format is compatible with most liquid handling instruments, and can be used for many medium to high-throughput clinical applications and sample types.

הפקת תפוקה גבוהה, אוטומטית של DNA ו-RNA מדגימות קליניות באמצעות הטכנולוגיה TruTip על רובוטים טיפול נוזל נפוצים

TruTip is a simple nucleic acid extraction  technology whereby a porous, monolithic binding matrix is inserted into a  pipette tip. The geometry of the ...

Manufacturing Devices and Instruments for Easier Rat Liver Transplantation

Orthotopic rat liver transplantation is a popular model, which has been shown in a recent JoVE paper with the use of the "quick-linker" device. This technique allows for easier venous cuff-anatomoses after a reasonable learning curve. The device is composed of two handles, which are carved out from scalpel blades, one approximator, which is obtained by modifying Kocher's forceps, and cuffs designed from fine-bore polyethylene tubing. The whole process can be performed at a low-cost using common laboratory material. The present report provides a step-by-step protocol for the design of the required pieces and includes stencils.

We describe the design of the &#x201C;quick-linker&#x201D; device for easier orthotopic rat liver transplantation.

התקני ייצור מכשירים להשתלת כבד חולדה קלה יותר

Orthotopic rat liver transplantation is a popular model, which has been shown in a recent JoVE paper with the use of the "quick-linker" device. This ...

Cell Squeezing as a Robust, Microfluidic Intracellular Delivery Platform

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This technology has shown potential in addressing previously challenging applications; including, delivery to primary immune cells, cell reprogramming, carbon nanotube, and quantum dot delivery. This vector-free microfluidic platform relies on mechanical disruption of the cell membrane to facilitate cytosolic delivery of the target material. Herein, we describe the detailed method of use for these microfluidic devices including, device assembly, cell preparation, and system operation. This delivery approach requires a brief optimization of device type and operating conditions for previously unreported applications. The provided instructions are generalizable to most cell types and delivery materials as this system does not require specialized buffers or chemical modification/conjugation steps. This work also provides recommendations on how to improve device performance and trouble-shoot potential issues related to clogging, low delivery efficiencies, and cell viability.

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This protocol provides detailed steps on how to use the system for a broad range of applications.

לוחץ תא כחזק, Microfluidic תאית פלטפורמה להצגה

Rapid mechanical deformation of cells has emerged as a promising, vector-free method for intracellular delivery of macromolecules and nanomaterials. This ...

Electrospun Nanofiber Scaffolds with Gradations in Fiber Organization

The goal of this protocol is to report a simple method for generating nanofiber scaffolds with gradations in fiber organization and test their possible applications in controlling cell morphology/orientation. Nanofiber organization is controlled with a new fabrication apparatus that enables the gradual decrease of fiber organization in a scaffold. Changing the alignment of fibers is achieved through decreasing deposition time of random electrospun fibers on a uniaxially aligned fiber mat. By covering the collector with a moving barrier/mask, along the same axis as fiber deposition, the organizational structure is easily controlled. For tissue engineering purposes, adipose-derived stem cells can be seeded to these scaffolds. Stem cells undergo morphological changes as a result of their position on the varied organizational structure, and can potentially differentiate into different cell types depending on their locations. Additionally, the graded organization of fibers enhances the biomimicry of nanofiber scaffolds so they more closely resemble the natural orientations of collagen nanofibers at tendon-to-bone insertion site compared to traditional scaffolds. Through nanoencapsulation, the gradated fibers also afford the possibility to construct chemical gradients in fiber scaffolds, and thereby further strengthen their potential applications in fast screening of cell-materials interaction and interfacial tissue regeneration. This technique enables the production of continuous gradient scaffolds, but it also can potentially produce fibers in discrete steps by controlling the movement of the moving barrier/mask in a discrete fashion.

Here, we present a protocol to fabricate electrospun nanofiber scaffolds with gradated organization of fibers and explore their applications in regulating cell morphology/orientation. Gradients with regard to physical and chemical properties of the nanofiber scaffolds offer a wide variety of applications in the biomedical field.

Electrospun nanofiber פיגומים עם דרגות בארגון סיבים

The goal of this protocol is to report a simple method for generating nanofiber scaffolds with gradations in fiber organization and test their possible ...

Techniques for the Evolution of Robust Pentose-fermenting Yeast for Bioconversion of Lignocellulose to Ethanol

Lignocellulosic biomass is an abundant, renewable feedstock useful for production of fuel-grade ethanol and other bio-products. Pretreatment and enzyme saccharification processes release sugars that can be fermented by yeast. Traditional industrial yeasts do not ferment xylose (comprising up to 40% of plant sugars) and are not able to function in concentrated hydrolyzates. Concentrated hydrolyzates are needed to support economical ethanol recovery, but they are laden with toxic byproducts generated during pretreatment. While detoxification methods can render hydrolyzates fermentable, they are costly and generate waste disposal liabilities. Here, adaptive evolution and isolation techniques are described and demonstrated to yield derivatives of the native Scheffersomyces stipitis strain NRRL Y-7124 that are able to efficiently convert hydrolyzates to economically recoverable ethanol despite adverse culture conditions. Improved individuals are enriched in an evolving population using multiple selection pressures reliant on natural genetic diversity of the S. stipitis population and mutations induced by exposures to two diverse hydrolyzates, ethanol or UV radiation. Final evolution cultures are dilution plated to harvest predominant isolates, while intermediate populations, frozen in glycerol at various stages of evolution, are enriched on selective media using appropriate stress gradients to recover most promising isolates through dilution plating. Isolates are screened on various hydrolyzate types and ranked using a novel procedure involving dimensionless relative performance index (RPI) transformations of the xylose uptake rate and ethanol yield data. Using the RPI statistical parameter, an overall relative performance average is calculated to rank isolates based on multiple factors, including culture conditions (varying in nutrients and inhibitors) and kinetic characteristics. Through application of these techniques, derivatives of the parent strain had the following improved features in enzyme saccharified hydrolyzates at pH 5-6: reduced initial lag phase preceding growth, reduced diauxic lag during glucose-xylose transition, significantly enhanced fermentation rates, improved ethanol tolerance and accumulation to 40 g/L.

Adaptive evolution and isolation techniques are described and demonstrated to yield derivatives of Scheffersomyces stipitis strain NRRL Y-7124 that are able to rapidly consume hexose and pentose mixed sugars in enzyme saccharified undetoxified hydrolyzates and to accumulate over 40 g/L ethanol.

טכניקות האבולוציה של שמרי פנטוז-תוסס יציבים לשם bioconversion של lignocellulose כדי אתנול

Lignocellulosic biomass is an abundant, renewable feedstock useful for production of fuel-grade ethanol and other bio-products. Pretreatment and enzyme ...

Optimized Setup and Protocol for Magnetic Domain Imaging with In Situ Hysteresis Measurement

This paper elaborates the sample preparation protocols required to obtain optimal domain patterns using the Bitter method, focusing on the extra steps compared to standard metallographic sample preparation procedures. The paper proposes a novel bespoke rig for dynamic domain imaging with in situ BH (magnetic hysteresis) measurements and elaborates the protocols for the sensor preparation and the use of the rig to ensure accurate BH measurement. The protocols for static and ordinary dynamic domain imaging (without in situ BH measurements) are also presented. The reported method takes advantage of the convenience and high sensitivity of the traditional Bitter method and enables in situ BH measurement without interrupting or interfering with the domain wall movement processes. This facilitates establishing a direct and quantitative link between the domain wall movement processes&#8211;microstructural feature interactions in ferritic steels with their BH loops. This method is anticipated to become a useful tool for the fundamental study of microstructure&#8211;magnetic property relationships in steels and to help interpret the electromagnetic sensor signals for non-destructive evaluation of steel microstructures.

Optimized Setup and Protocol for Magnetic Domain Imaging with In Situ Hysteresis Measurement

This paper elaborates the sample and sensor preparation procedures and the protocols for using the test rig particularly for dynamic domain imaging with in situ BH measurements in order to achieve optimal domain pattern quality and accurate BH measurements.

פרוטוקול עבור הדמיה מגנטית תחום עם בחיי עיר היסטרזיס מדידת וההתקנה ממוטבת

This paper elaborates the sample preparation protocols required to obtain optimal domain patterns using the Bitter method, focusing on the extra steps ...

Microhoneycomb Monoliths Prepared by the Unidirectional Freeze-drying of Cellulose Nanofiber Based Sols: Method and Extensions

Monolithic honeycomb structures have been attractive to multidisciplinary fields due to their high strength-to-weight ratio. Particularly, microhoneycomb monoliths (MHMs) with micrometer-scale channels are expected as efficient platforms for reactions and separations because of their large surface areas. Up to now, MHMs have been prepared by a unidirectional freeze-drying (UDF) method only from very limited precursors. Herein, we report a protocol from which a series of MHMs consisting of different components can be obtained. Recently, we found that cellulose nanofibers function as a distinct structure-directing agent towards the formation of MHMs through the UDF process. By mixing the cellulose nanofibers with water soluble substances which do not yield MHMs, a variety of composite MHMs can be prepared. This significantly enriches the chemical constitution of MHMs towards versatile applications.

Here, we present a general protocol to prepare a variety of microhoneycomb monoliths (MHMs) in which fluid can pass through with an extremely low pressure drop. MHMs obtained are expected to be used as filters, catalyst supports, flow-type electrodes, sensors and scaffolds for biomaterials.

הפסלים Microhoneycomb שהוכנו על ידי ליופיליזציה חד כיווני של Nanofiber תאית מבוססת Sols: שיטת והרחבות

Monolithic honeycomb structures have been attractive to multidisciplinary fields due to their high strength-to-weight ratio. Particularly, microhoneycomb ...

Recombinant Collagen I Peptide Microcarriers for Cell Expansion and Their Potential Use As Cell Delivery System in a Bioreactor Model

Tissue engineering is a promising field, focused on developing solutions for the increasing demand on tissues and organs regarding transplantation purposes. The process to generate such tissues is complex, and includes an appropriate combination of specific cell types, scaffolds, and physical or biochemical stimuli to guide cell growth and differentiation. Microcarriers represent an appealing tool to expand cells in a three-dimensional (3D) microenvironment, since they provide higher surface-to volume ratios and mimic more closely the in vivo situation compared to traditional two-dimensional methods. The vascular system, supplying oxygen and nutrients to the cells and ensuring waste removal, constitutes an important building block when generating engineered tissues. In fact, most constructs fail after being implanted due to lacking vascular support. In this study, we present a protocol for endothelial cell expansion on recombinant collagen-based microcarriers under dynamic conditions in spinner flask and bioreactors, and we explain how to determine in this setting cell viability and functionality. In addition, we propose a method for cell delivery for vascularization purposes without additional detachment steps necessary. Furthermore, we provide a strategy to evaluate the cell vascularization potential in a perfusion bioreactor on a decellularized&#160;biological matrix. We believe that the use of the presented methods could lead to the development of new cell-based therapies for a large range of tissue engineering applications in the clinical practice.

We propose a cell expansion protocol on macroporous microcarriers and their use as delivery system in a perfusion bioreactor to seed a decellularized tissue matrix. We also include different techniques to determine cell proliferation and viability of cells cultured on microcarriers. Furthermore, we demonstrate functionality of cells after bioreactor cultures.

קולגן רקומביננטי אני Microcarriers פפטיד עבור הרחבת התא והשתמש פוטנציאלי שלהם כמערכת מסירה תאים במגיב ביולוגי מדגמן

Tissue engineering is a promising field, focused on developing solutions for the increasing demand on tissues and organs regarding transplantation ...

Manufacturing Abdominal Aorta Hydrogel Tissue-Mimicking Phantoms for Ultrasound Elastography Validation

Ultrasound (US) elastography, or elasticity imaging, is an adjunct imaging technique that utilizes sequential US images of soft tissues to measure the tissue motion and infer or quantify the underlying biomechanical characteristics. For abdominal aortic aneurysms (AAA), biomechanical properties such as changes in the tissue's elastic modulus and estimates of the tissue stress may be essential for assessing the need for the surgical intervention. Abdominal aortic aneurysms US elastography could be a useful tool to monitor AAA progression and identify changes in biomechanical properties characteristic of high-risk patients.
A preliminary goal in the development of an AAA US elastography technique is the validation of the method using a physically relevant model with known material properties. Here we present a process for the production of AAA tissue-mimicking phantoms with physically relevant geometries and spatially modulated material properties. These tissue phantoms aim to mimic the US properties, material modulus, and geometry of the abdominal aortic aneurysms. Tissue phantoms are made using a polyvinyl alcohol cryogel (PVA-c) and molded using 3D printed parts created using computer aided design (CAD) software. The modulus of the phantoms is controlled by altering the concentration of PVA-c and by changing the number of freeze-thaw cycles used to polymerize the cryogel. The AAA phantoms are connected to a hemodynamic pump, designed to deform the phantoms with the physiologic cyclic pressure and flows. Ultra sound image sequences of the deforming phantoms allowed for the spatial calculation of the pressure normalized strain and the identification of mechanical properties of the vessel wall. Representative results of the pressure normalized strain are presented.

Here we describe a method to manufacture aneurysmal, aortic tissue-mimicking phantoms for the use in testing ultrasound elastography. The combined use of computer-aided design (CAD) and 3-dimensional (3D) printing techniques produce aortic phantoms with predictable, complex geometries to validate the elastographic imaging algorithms with controlled experiments.

ייצור העורק הידרוג רקמות-מחקה פאנטום עבור אימות Elastography אולטראסאונד

Ultrasound (US) elastography, or elasticity imaging, is an adjunct imaging technique that utilizes sequential US images of soft tissues to measure the ...