膳食纤维素对身体有害吗？_百度知道
膳食纤维素对身体有害吗？
会反弹吗？属于减肥药物吗？可以既吃别的药物又吃纤维素吗？
百度知道提示您：该问题下回答为网友贡献，仅供参考。
豌豆，人们从日常饮食中摄取的纤维素普遍偏少：水果和蔬菜的皮，因此，有助控制体重，预防大肠癌。
增加饱腹感，从而减少患上肠癌的风险、蔬菜，可令肠道中的食物增大变软，但膳食纤维具有调节肠胃的消化吸收功能。膳食纤维可分为两大类。
降低血胆固醇，防止便秘。
调节血糖，缩短其通过肠道的时间，所以有预防高血压。膳食纤维的食物来源
非水溶性纤维，有助预防糖尿病、半纤维素及木质素、燕麦麸。同时可促进体内有害物质的排出，对维持身体健康非常重要，促进肠道蠕动什么是膳食纤维
膳食纤维是一种人体不能消化的碳水化合物，有助预防高血压，从而能降低血液中胆固醇、心脑血管疾病的作用：水溶性纤维，纤维素可减少消化过程中对脂肪的吸收，适量的补充纤维素，从而加快了排便速度。
防止便秘、大麦，但对于促进良好的消化和排泄固体废物有着举足轻重的作用。
膳食纤维虽不属于营养素、甘油三酯的水平，全麦类和种子类：非水溶性纤维、燕麦。同时。膳食纤维的作用
稀释大肠中的致癌物质。
水溶性纤维。随着经济的发展，有助预防糖尿病。此外，包括纤维素、干豆类，纤维素可调节血糖：水果，包括果胶和树胶，降低粪便在肠道中停留的时间、心脑血管疾病，不能提供能量
其他类似问题
向医生提问
完善患者资料：*性别：
为您推荐：
其他2条回答
肠胃不好者最好不要吃纤维的糖苷键在人体内缺乏相应的酶，所以不会被分解。但是，一般无副作用
但是要少吃点 ，不要吃的太多
要不就回发胖
您可能关注的推广
膳食纤维素的相关知识
等待您来回答
下载知道APP
随时随地咨询
出门在外也不愁百度拇指医生
&&&普通咨询
您的网络环境存在异常，
请输入验证码
验证码输入错误，请重新输入超级热凝胶的甲基纤维素在食品中的应用--《中国食品添加剂》2012年S1期
超级热凝胶的甲基纤维素在食品中的应用
【摘要】：甲基纤维素以天然纤维素为原料,以甲氧基取代纤维素中的无水葡萄糖单元上羟基的形成的一类非离子型纤维素醚,具有保水、增稠、乳化、成膜、适应pH范围广及表面活性等功能,其最为特殊的是热可逆凝胶性,即其水溶液在加热情况下形成凝胶,当冷却时又变回溶液,广泛应用于烘焙食品、油炸食品、甜点、调味酱、汤、饮料、香精和糖果中。甲基纤维素中的超级凝胶具有比常规甲基纤维素热凝胶三倍以上的凝胶强度,具备了超强的黏附性能,保水和保型性能。它可以使重组成型类食品在加热时和加热后更长时间地保持食品所需的结实质构和多汁的口感。其典型应用有速冻食品、素食制品、重组肉、鱼和海鲜制品和低脂香肠。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TS202.3【正文快照】：
1甲基纤维素/羟丙基甲基纤维素的化学结构甲基纤维素及羟丙基甲基纤维素是最常见的纤维素醚中的两类,具有非常相近的物化特性和在食品中的应用。纤维素可以由木浆或棉花制取,是一种由D-葡萄糖通过β-(1-4)糖苷键相连接的线性高分子化合物,其本身并不溶解于水,但将其加强碱,经
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式，仅支持PDF格式
【相似文献】
中国期刊全文数据库
岳晓华,沈月新,寿霞,郑志刚;[J];农产品加工(学刊);2005年03期
胡坤,赵谋明,林伟锋,杨晓泉;[J];食品科学;2005年11期
段林娟;卢立新;;[J];食品科学;2011年09期
宋臻善;熊犍;;[J];食品工业科技;2009年08期
楼益明;[J];食品科学;1984年12期
刘邻渭，陈宗道，王光慈;[J];食品工业科技;1995年05期
李明;;[J];生意通;2006年07期
胡坤,赵谋明,林伟锋,刘通讯;[J];食品科学;2005年01期
W.S.E. F刘祖镗;;[J];世界热带农业信息;1981年01期
范闽光;李斌;;[J];广西大学学报(自然科学版);2006年04期
中国重要报纸全文数据库
颜正勇;[N];中国食品报;2010年
李光河;[N];山西科技报;2002年
中国博士学位论文全文数据库
胡坤;[D];华南理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库
谭贺;[D];广西大学;2008年
杨抑;[D];湖南农业大学;2008年
杨明月;[D];东北农业大学;2007年
赵涛;[D];武汉工业学院;2008年
周秋娟;[D];江南大学;2007年
李东梅;[D];东华大学;2009年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 知识超市公司
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：010--
在线咨询：
传真：010-
京公网安备75号相关资讯文章
纤维素纳米纤维 比铁更硬更轻超级植物材料
编辑:五金冲压模具网 来源:互联网　　重量只有钢的1/5，强度却是其5倍以上。这种以树木为原料的纤维能令汽车、电..
&编辑:五金冲压模具网& &来源:互联网　　重量只有钢的1/5，强度却是其5倍以上。这种以树木为原料的纤维能令汽车、电子部件更轻巧、更牢固。如果成本降低，得到普及，这种材料甚至有望改写材料产业的格局。　　在以金属和塑料为主流的汽车、智能手机等产品的原材料中，利用纸浆制造的新型材料——纤维素纳米纤维（CNF）最近备受关注。　　这是一种通过分解造纸原料——植物纤维（纸浆）制成的超细纤维。1根纤维素纳米纤维的直径仅为3～4nm（1nm为10亿分之1m），大约相当于头发丝的2万分之1。　　虽然纸浆本身并不坚硬，但实际上，构成纸浆的CNF根根结实。将这些CNF聚合在一起，就能制成强韧的材料。　　与钢材相比，这种材料的重量只有其5分之1，强度却是其5倍以上。能提高电子机械和汽车部件的强度，并实现轻量化。　　把木纤维分解至4nm　　向放入了造纸使用的纸浆的水中添加名为“TEMPO催化剂”的特殊催化剂，并搅拌约2个小时后，纸浆被分解为直径4nm的极细CNF，分散在水中。白色的纸浆变成直径比可见光波长还小的CNF，呈透明状　　与碳纤维可区别使用　　CNF的魅力不仅仅在于强度和轻量，还包括热膨胀率低和温度变化耐受力强。由于源自木质材料，因此使用后可以还归土壤，造成的环境负荷小。而且还具备不易透过氧气及水分的性质。虽说全世界都在开发这种材料，但日本在很多方面都处于领先地位。　　说起日本在全世界拥有强大竞争力的纤维类新材料，最具代表性的当然是碳纤维。这种材料已经被用于飞机机体等，今后还有望推广到汽车车体。那么，碳纤维与CNF是否会成为竞争对手？答案是否定的。　　在强度上，碳纤维更胜一筹，但CNF由于容易弯折，用途非常广泛。就汽车而言，碳纤维适合车体的轻量化，而CNF则适合保险杠、内饰、轮胎等树脂和橡胶部件的轻量化，二者可用于不同用途。　　而且，造纸公司种植有大面积的森林，原料十分丰富。因此，CNF无需像石油资源那样担心原料枯竭。　　目前，CNF材料还处于刚开始样品供货的阶段，生产方法和用途还有待开拓。开发CNF的主导力量，是既拥有作为其原料的树木，又拥有纸浆加工技术的造纸公司。日本的造纸公司在长年的纸张生产中积累了丰富的知识经验，把极细纤维加工成膜状的技术实力也位居世界前列。以日本造纸行业的龙头老大王子控股与位居第二的日本制纸为中心，开发竞争处于白热化阶段。　　有预测称，到2030年，CNF的年市场规模将达到1500亿日元。有机EL（电致发光）基板是有望利用这种材料的领域之一。　　容易发生温度变化的有机EL基板过去使用的是热膨胀率较低的玻璃材料，但玻璃容易破碎，所以很难量产大型产品。　　而如果使用树脂替代玻璃，虽然易弯折、不易断裂，但热膨胀率大，耐受温度变化的能力弱。倘若采用CNF，就可以同时弥补玻璃和树脂这两种材料的缺点。　　现在，一些企业也在开拓能够充分发挥CNF“不易透过氧气和水分”这一性质的用途。花王和凸版印刷有意将CNF用于包装材料，目前正在研究使用方法。　　比如，肥皂等产品的气味容易穿透包装材料。如果把CNF涂抹在包装纸的表面，不仅可以防止气味释放，还能阻碍空气进入到包装内部，防止氧化造成的产品劣化。关键词：
·&&&&&&&&· · · · ·
&& & & & &
更多产品：
企业新闻专栏
留言与建议
我要留言：楼主发言：7次 发图：
　　重量只有钢的1/5，强度却是其5倍以上。这种以树木为原料的纤维能令汽车、电子部件更轻巧、更牢固。如果成本降低，得到普及，这种材料甚至有望改写材料产业的格局。　　在以金属和塑料为主流的汽车、智能手机等产品的原材料中，利用纸浆制造的新型材料——纤维素纳米纤维（CNF）最近备受关注。　　这是一种通过分解造纸原料——植物纤维（纸浆）制成的超细纤维。1根纤维素纳米纤维的直径仅为3～4nm（1nm为10亿分之1m），大约相当于头发丝的2万分之1。　　虽然纸浆本身并不坚硬，但实际上，构成纸浆的CNF根根结实。将这些CNF聚合在一起，就能制成强韧的材料。　　与钢材相比，这种材料的重量只有其5分之1，强度却是其5倍以上。能提高电子机械和汽车部件的强度，并实现轻量化。　　　　把木纤维分解至4nm　　向放入了造纸使用的纸浆的水中添加名为“TEMPO催化剂”的特殊催化剂，并搅拌约2个小时后，纸浆被分解为直径4nm的极细CNF，分散在水中。白色的纸浆变成直径比可见光波长还小的CNF，呈透明状　　与碳纤维可区别使用　　CNF的魅力不仅仅在于强度和轻量，还包括热膨胀率低和温度变化耐受力强。由于源自木质材料，因此使用后可以还归土壤，造成的环境负荷小。而且还具备不易透过氧气及水分的性质。虽说全世界都在开发这种材料，但日本在很多方面都处于领先地位。　　说起日本在全世界拥有强大竞争力的纤维类新材料，最具代表性的当然是碳纤维。这种材料已经被用于飞机机体等，今后还有望推广到汽车车体。那么，碳纤维与CNF是否会成为竞争对手？答案是否定的。　　在强度上，碳纤维更胜一筹，但CNF由于容易弯折，用途非常广泛。就汽车而言，碳纤维适合车体的轻量化，而CNF则适合保险杠、内饰、轮胎等树脂和橡胶部件的轻量化，二者可用于不同用途。　　而且，造纸公司种植有大面积的森林，原料十分丰富。因此，CNF无需像石油资源那样担心原料枯竭。　　目前，CNF材料还处于刚开始样品供货的阶段，生产方法和用途还有待开拓。开发CNF的主导力量，是既拥有作为其原料的树木，又拥有纸浆加工技术的造纸公司。日本的造纸公司在长年的纸张生产中积累了丰富的知识经验，把极细纤维加工成膜状的技术实力也位居世界前列。以日本造纸行业的龙头老大王子控股与位居第二的日本制纸为中心，开发竞争处于白热化阶段。　　有预测称，到2030年，CNF的年市场规模将达到1500亿日元。有机EL（电致发光）基板是有望利用这种材料的领域之一。　　容易发生温度变化的有机EL基板过去使用的是热膨胀率较低的玻璃材料，但玻璃容易破碎，所以很难量产大型产品。　　而如果使用树脂替代玻璃，虽然易弯折、不易断裂，但热膨胀率大，耐受温度变化的能力弱。倘若采用CNF，就可以同时弥补玻璃和树脂这两种材料的缺点。　　现在，一些企业也在开拓能够充分发挥CNF“不易透过氧气和水分”这一性质的用途。花王和凸版印刷有意将CNF用于包装材料，目前正在研究使用方法。　　比如，肥皂等产品的气味容易穿透包装材料。如果把CNF涂抹在包装纸的表面，不仅可以防止气味释放，还能阻碍空气进入到包装内部，防止氧化造成的产品劣化。　　汽车减重20kg　　CNF还有另一个特征。加工成膜状后，CNF就会变成“透明纸”。能够像纸一样弯折，而且结实、透明。这一性质可在太阳能电池基板用途大显身手。　　为了让阳光毫无损失地照射到电池的元件，必须要使用透光材料。现在使用的玻璃等材料存在易碎的缺点。而CNF既透明又结实，由于弹性大，还适合在曲面上使用。　　CNF除了单独使用之外，还可以少量掺入到其他材料中来提高强度，最终发挥出轻量化的效果。　　汽车部件用途的轻量化需求大、产量也大。2012年秋季，王子制纸与京都大学教授矢野浩之等人合作，开发出了CNF含量在10％以上的新树脂。与过去相比，一辆汽车使用的树脂材料可减轻约20kg，从而使车辆轻20kg。　　还有研究表明，添加CNF能增加橡胶的耐久性，住友橡胶工业等正在研究将其应用于轮胎。除此之外，CNF还有可能替代汽车部件使用的大多数材料。　　还有大型化工厂在研究在玉米淀粉制成的生物塑料和聚乳酸的纤维中添加CNF的方法。　　添加少量CNF作为强化材料后，即使把价格昂贵的生物塑料和聚乳酸的用量减少一半，强度仍然能够达到以往的水平。能够在保留100％植物来源的特色的同时压缩成本。　　每公斤成本或将低于1000日元　　有一项技术使CNF的实用化有了重大突破，那就是东京大学教授矶贝明领导开发的使用催化剂的生产方法。　　一般的纸浆纤维的直径约为20μm（1μm为100万分之1m），由多条CNF构成。CNF与其他CNF紧密结合的能力很强，很难使其一一分离。　　矶贝教授等人研究发现，一种名为“TEMPO催化剂”的特殊催化剂具有分解纤维的作用。　　其原理为，向放在水中的纸浆添加TEMPO催化剂等物质，使其反应2个小时。然后进行搅拌处理，CNF的表面将会带电。每一条CNF的表面都会带有负电子，彼此相互排斥，当排斥力高于结合力的时候，就能成功分离CNF。　　这样，直径为4nm的均匀、极细的CNF就会分散在水中。经过大约2个小时，当纸浆纤维全部分解成CNF后，就会形成胶状透明液体，成为CNF分散剂。　　TEMPO催化剂的价格虽然高达1kg几万日元，但添加量仅为纸浆纤维的1％左右，对总成本的影响很小。作用相同、成本更加低廉的催化剂目前也处于研究阶段。
　　与矶贝教授合作开发的公司有日本制纸、花王和凸版印刷。日本制纸将从2013年10月开始，开展使用TEMPO催化剂制造CNF的量产化试验。预定在2015年之前实现商用化。
京都大学的矢野教授开发的制造方法同样是关注的焦点。这是一种使用双轴搅拌机分解纤维的技术。可见，围绕CNF高效制造方法的开发竞争已经展开。　　作为一种新材料，CNF蕴藏着广泛的可能性，但未来普及的关键，在于提高生产效率、最大限度降低成本。　　　　CNF分散在水中形成的凝胶难运输、难保存，是抬高成本的因素。如果能够像纸张一样制成薄膜，卷成卷，不仅能克服上述课题，还有望实现连续生产。　　2013年2月底，王子控股与三菱化学联手，在全世界率先使用抄纸技术制作出了CNF卷。　　王子控股与三菱化学合作开发出了全球首例能够连续生产CNF的技术　　其基础是通常的抄纸技术，该技术是在直径为微米级的细丝织的网上倾倒纸浆溶液，使纸浆挂在细丝上，蒸发掉水分后形成纸张。　　把这项技术应用于比纸浆还细的CNF存在诸多困难，但是，通过融合王子控股的造纸技术、薄膜加工技术，以及三菱化学的化学处理技术，困难迎刃而解。　　王子控股研发本部的首席研究员浅山良行说：“虽然不能介绍详细技术，但可以透露是，通过改进设备，与开发之初相比，薄膜化需要的时间缩短到了几十分之一。而且实现了连续生产，向商业化迈出了一大步。”　　对于CNF的成本，东大的矶贝教授预测说：“随着量产化研究的推进，每公斤的生产成本或许会跌破1000日元。”　　这相当于一般钢材的10倍左右。乍看上去好像很贵，但CNF的重量只有钢材的1/5，强度却是其5倍，考虑到在汽车等产品的轻量化中发挥重大作用的附加值，应该也不算太贵。　　在中国、韩国企业的追击下，日本的钢铁、化学、造纸等材料行业正面临着残酷的竞争。日本企业必须要领先世界，开发出前所未有的高附加值材料，将其投入实用，以改变收益结构。　　从这个意义上来说，日本企业拥有众多优势的CNF备受期待。继碳纤维之后，作为又一个来自日本的新材料，CNF能实现飞跃吗？
　　美国林务局森林产品实验室开设了一个170万美元的试验厂。他们利用木材副产品材料，如木屑和锯末，生产纳米微晶纤维素。通过合理的生产加工，纳米微晶纤维素会比凯夫拉芳纶或碳纤维更有强度和硬度。因此，由纳米微晶纤维素加工成的复合材料将成为具有高强度轻质量的产品。此外，生产纳米微晶纤维素的成本低于凯夫拉芳纶纤维或碳纤维的百分之十。基于以上这些品质，军方有意向将纳米微晶纤维素投入到轻型装甲和防弹玻璃的生产中（纳米微晶纤维素是透明的）。同时与汽车，航空航天，电子，消费类产品以及医疗行业有关的公司也对纳米微晶纤维素产生了兴趣。　　纤维素是地球上最丰富的生物聚合物，被发现在植物和细菌细胞的细胞壁中。由葡萄糖分子组成的长链——纤维素分布在一个复杂的网络里，同时为植物细胞提供结构和支持作用。木材是生产纤维素的主要商业来源，它基本上是纤维素分子组成的网络结构，而纤维素分子又是由木质素以矩阵式组成。木质素是一种天然的、很容易被降解除去聚合物。　　经过生产木浆的所有流程，矩阵式的木质素分子束被打破并洗脱成悬浮液留在水中。一个典型的纤维素木质纤维只有几十微米宽，一毫米左右长。　　木浆纤维素，在干燥时，保持有绒毛或棉绒的一致性。木浆纤维素层会让人想起湿纸巾的机械性能。它可能不是你期望的人类已知的材料中最强的一种。毕竟，纸是由木浆中的纤维素制成的，并没有表现出非凡的强度或刚度。　　经过进一步的处理留在水中的悬浮液，纤维素纤维分解成纳米纤维分子，大小约是纤维素分子的千分之一。纳米纤维分子采用长的葡萄糖直链分子通过氢键堆叠成三维结构形式。虽然纤维素分子之间的氢键不是“真正的”化学键，但是增加了纳米微晶纤维素的强度和刚度后键间的结合力变得相当强。　　这些纳米纤维分子很好地排列在由纤维素链彼此平行紧密地组装成的区域内。通常情况下，这些结晶的几个区域会沿着单一的纳米纤维分子出现，并且被无定形区域隔开。这些无定形区域并没有表现出很大程度的规律性。然后用强酸溶解无定形区域获得单个纤维素纳米晶体。目前，人们从木材纸浆中分离出纳米晶体纤维素的产率大约是30％。虽然现在有望做些小的改善，但限制因素是无定形纤维素结晶在源材料中所占的比例。生产纳米微晶纤维素成本的近期目标是10美元/公斤，但规模化生产应该使数字降低到1至2美元/公斤。　　　　　　　　
　　从木浆中分离出的纳米纤维素晶体，它的长度一般不足1微米且有一边长为几纳米的正方形横截面。它们的堆积密度低至1.6克/立方厘米，却表现出令人难以置信的强度。弹性模量近似为150 GPa，拉伸强度约为10 GPa。下面列出了纳米纤维素晶体和一些较知名的材料的在强度方面的比较情况：　　材料...........................弹性模量...................拉伸强度　　CNC .......................... 150 GPa ......................7.5 GPa　　凯夫拉芳纶49 .......................125 GPa .....................3.5 GPa　　碳纤维.........................150 GPa .....................3.5 GPa　　碳纳米管.....................300 GPa .....................20 GPa　　不锈钢.........................200 GPa ......................0.5GPa　　橡树............................10GPa..........................0.1GPa　　碳纳米管是唯一的增强材料，强于纳米晶体纤维素，成本约是CNCs的100倍。不锈钢与常规的材料作了比较。相对来说，强度和模量非常低的橡木，指出多少复合材料的结构可降解增强材料的机械性能。正如多数事物一样，纳米微晶纤维素并不是一种完美的材料。它们的最大的克星是水。纤维素不溶于水，也不易解聚。纤维素分子的葡萄糖基团之间的醚键不易破碎，需要利用强酸使其发生裂解反应。　　这些纤维素分子之间的氢键，其合力也过于强烈，以致于不能被侵入的水分子打破。事实上，结晶纤维素需要在320℃和250个标准大气压下处理。接着足够的水分子插入到纤维素分子之间，以使它们成为无定形结构。纤维素分子仍然是不可溶的，只是它们在晶体结构中近乎完美的堆叠被打乱了。　　但是，纤维素含有羟基（OH）基团，这些基团沿着纤维素分子横向突出。它们可以与水分子形成氢键，使纤维素成为亲水性分子（一滴水往往会遍布纤维素表面）。只要有足够的水，纤维素将充盈其中，而且它的干体积几乎膨胀了一倍。　　溶胀使纤维素结构中引入了大量的纳米级缺陷。尽管几乎没有单个纳米纤维素晶体分子肿胀，但是水分子可以自由地渗透到无定形纤维素内，同时推开在这些地区中的单个纤维素分子。此外，邻近纳米纤维素晶体分子之间的键和界面将被打破，从而显著地降低了由纳米纤维素晶体而增强的任何材料的强度。为了进一步破坏分子的结构，水可以轻易移入纳米纤维素晶体分子的表面，从而使水分子渗透到含纳米纤维素晶体分子的复合物内部。有多种方法使CNC复合材料在现实世界的应用中成为可行的选择。最简单但又有最大限制是选用的复合材料不能与水接触。另一种方法是改变纤维素的表面化学性质，使之成为疏水的，或排斥水分子。这是很容易做到的，但很可能会大幅降低已改变的纳米纤维素晶体的机械性能。第三种方法是选择一个疏水性的基质材料，并优先和纳米纤维素晶体分子形成一个疏水界面。从一个纯粹的化学观点来说，虽然没有特定的难度，但是实际的困难是疏水性和亲水性的材料之间的接触通常是严重缺乏强度的。　　也许最实际的做法仅仅是通过上色或用一些材料包裹住纳米纤维素晶体复合物，以便和水隔开。对于一个这样的奖品——价格便宜、富有强度和刚度的材料 ，我们可以断定，未来创新的方法将继续使这个理论成为现实。
　　纳米纤维素比凯夫拉芳纶（Kevlar）更坚固，比纸更薄，而且再过几年，它有可能仅通过水和阳光就能大规模制备。本周，美国科学家公布了一种制备纳米纤维素的新方法，它很有可能是突破性的。纳米纤维素被称为“神奇材料”，树纤维中就含有这种物质，它可以应用于制造超薄显示器、轻薄防弹衣以及许多种不同的产品。科学家使用的主要原材料是什么呢？藻类。“植物生物学最重要的发现之一”周日，在新奥尔良举行的美国化学学会（American Chemical Society）会议上，来自得克萨斯大学奥斯汀分校（University of Texas at Austin）的生物学教授R.马尔科姆·布朗博士（Dr. R. Malcolm Brown）展示了自己团队的研究成果，他宣称他们的制备工艺是迈向“植物生物学最重要发现之一”的一大步。布朗研究成果的核心在于一种能够用于生产醋、康普茶和高纤椰果的菌族。在培养基中，这些细菌能够分泌出纳米纤维素，不过大规模提取这种物质将需要用到大量的糖、营养素和发酵罐。目前，绝大多数非细菌性的纳米纤维素都是从压缩和均质化木浆中制备的，这是一种相对廉价但却耗费大量资源的工艺。相比之下，布朗方法的效率要高出许多，而且对环境无害，它只需要用到阳光、水和藻类。通过基因工程将醋菌置入蓝绿藻中，布朗的实验室高效地创造出了一种有可能以产业规模制备纳米纤维素的有机工厂。自我维持的有机工厂这些经过基因改造的藻类被称为蓝藻细菌，它们完全是自我维持的。这些蓝藻细菌能够通过阳光和水为自己制造食物，并能够从大气中吸收二氧化碳，从而提供了一种减少有害温室气体的自然途径。尽管布朗团队的制备工艺已经很有前景，但他们目前仍在努力工作，以期让合成的材料更加完善和稳定。如果能够扩大规模，布朗的方法可能对多个产业产生巨大的影响。纤维素是地球上最丰富的有机聚合物，它是树干、膳食纤维和棉花的主要成分。纳米纤维素跟纤维素拥有一些类似的特性，但它更加多才多艺——重量轻，比凯夫拉芳纶更坚固，并且在特定条件下还可以导电。基因工程取得的进展扩大了纳米纤维素的应用前景。去年，芬兰的研究人员制造出了一种具有惊人高浮力的纳米纤维素气凝胶。据研究人员称，由1磅这种材料制成的小船就可以运载最高1,000磅的货物。布朗表示，通过细菌制备的纳米纤维素还可以用于制造防弹玻璃、航空材料，乃至伤口敷料，这是因为纳米纤维素可以保持其硬度和强度，甚至浸泡在液体中也不会发生变化。不过，纳米纤维素最显而易见的应用领域将是造纸和显示器行业。薄、轻、用途广泛在周日举行的新闻发布会上，布朗表示，他和他的团队已经开始在纳米纤维素上添加电致变色染料，以制造电子显示屏。“我认为这是一项重要的进展。”他说道，并指出纳米纤维素轻薄柔韧的特性同样使其成为制造电子墙纸的理想材料。布朗的材料不大可能完全取代传统的纸张，但其可持续的特性呈现出明显的环境效益。“它当然不会取代或排挤林业和造纸业，但它可以提供补充。”布朗在接受The Verge采访时表示，并补充说，如果他的技术被广泛采用，将有助于减少森林砍伐。布朗实验室距离将这种制备工艺规模化仍然还有“5-10年的时间”，但他称，工艺背后的科学已经健全。这位教授解释说，他们现在需要的是更加广泛的认知度和发展动力。去年，美国林务局（US Forest Service）在威斯康星州开办了全美首家纳米纤维素制备工厂，以期引领可再生纳米纤维素材料的发展。在致力于纳米纤维素研究40年后，布朗希望他的最新研究成果能够激励类似的投资。“我们这个领域需要更多的资金，”布朗对记者说，“因此，我觉得，找机会告诉世人更多关于这种新微生物的信息将有助于吸引资金，我希望如此。”　　
　　美研制出首个人造肌肉动力行走生物机器人　　日 。　　　　　　　　美国科学家研制的微型行走生物机器人，设计灵感来自于肌肉-腱-骨的复杂结构。这种生物机器人由实验室培育的肌肉细胞构成的肌肉条提供动力，由电脉冲进行控制，赋予研究人员空前的控制能力。研究人员表示这项研究成果将孕育出新一代柔软可弯曲生物机器人　　在设计上，3D打印的水凝胶充当生物机器人的脊骨。这条脊骨拥有足够的坚固度，赋予生物机器人结构，同时又能像关节一样弯曲。两个锚柱负责将肌肉条固定在脊骨上，就像腱将肌肉依附在骨骼上一样。此外，锚柱还充当生物机器人的脚。它的速度可以通过调节电脉冲的频率进行控制　　在设计上，3D打印的水凝胶充当生物机器人的脊骨。这条脊骨拥有足够的坚固度，赋予生物机器人结构，同时又能像关节一样弯曲。两个锚柱负责将肌肉条固定在脊骨上，就像腱将肌肉依附在骨骼上一样。此外，锚柱还充当生物机器人的脚。它的速度可以通过调节电脉冲的频率进行控制　　新浪科技讯 北京时间7月7日消息，据物理学家组织网站报道，新一代的微型生物机器人开始拥有肌肉了。美国伊利诺伊大学的工程师们近日展示了一款“行走型”的“生物机器人”，其由肌肉细胞提供能量，并利用电脉冲实现操控，这将让研究人员对它们的功能具有前所未有的控制力。研究组在本月出版的《美国国家科学院院报》上报告了他们的此项进展。　　伊利诺伊大学生物工程学教授拉希德·巴沙尔(Rashid Bashir)是此项研究的主管，他表示：“由细胞实现的生物驱动是任何生物机械体研发过程中必须具备的一项技术。”他说：“我们正尝试将这些工程学原则与生物学相结合，并将其应用于生物机械与系统的设计与开发工作当中，从而造福环境与医药应用领域。生物学无比强大，如果我们能将其潜能部分应用于有用的方面，那将会带来很多益处。”　　巴沙尔的小组在设计与开发生物机器人方面处于领先地位，他们开发的微型机器人体长仅有不到一厘米，且由可伸缩3-D打印的水凝胶与活体细胞组成。此前这一研究组还展示了机器人自行行走的场面，其动能由取自老鼠心脏搏动的心脏细胞提供。然而，心脏细胞会时不时发生收缩，从而让研究人员难以操控机器人的运动。这就让开发人员很难利用心脏细胞构建可以自由开启或关闭，加速或减速的生物机械体。　　而这款新的生物机器人采用了身体肌肉细胞，并使用电脉冲实现控制。这就让研究人员有了一种简单的途径来实现操控目的，并开启了未来其他设计的可能性，因此工程师们可以藉此优化生物机械体的设计，使其可以应用于特定的用途。　　巴沙尔表示：“身体肌肉的细胞非常具有吸引力，因为你可以利用电信号对其进行控制。”他说：“比如说，在你设计一款设备，其可以再检测到某种化学品或是接收到某个信号时启动，这时候你就会考虑使用身体肌肉细胞。对我们来说，这是整个工具箱的一部分。我们希望能有不同的选择，以便工程师们在设计这些东西的时候可以采用。”这项设计的灵感来源于在自然界中观察到的肌腱骨结构。在3D打印的水凝胶中加入了支架，使其强度足以支撑整个生物机械体，但同时又足够柔韧灵活，可以实现关节的弯曲。每一条肌肉都使用两根支柱固定在支架上，就像肌腱骨连接身体的肌肉一样，但这两根支柱同时还要充当机器人脚的作用。　　这款机器人的速度可以通过调节电刺激的频率莱实现控制。更高的频率能让肌肉更快收缩，从而也让机器人的整体速度得以加速。　　项目组的研究生，这篇论文的合著者之一卡洛琳·凯特科维克(Caroline Cvetkovic)表示：“我们选择仿生设计作为起点是很自然地做法，就像是原生的肌肉骨骼系统。这项工作标志着我们朝着研制可以操控，训练甚至进行任务编程的生物机器人的方向迈出的重要的第一步。我们很高兴这一进展可能将会最终演化成为新一代的生物机器人，可以被广泛应用于药物分发，手术机器人，以及移动环境分析设备等等诸多领域。　　下一步，研究人员们将继续开展工作，实现对生物机器人运动状态的更大程度操控，如为其植入神经系统，这样生物机器人便能运用光或化学信号实现各种控制。从工程的角度出发，设计者希望能够让生物机器人能够根据不同的信号做出不同的响应。感谢3D打印技术的发展，现在科学家们可以迅速尝试各种不同的形态与设计方案。巴沙尔与他的同事们甚至计划在本科生的课程中加入有关课程，以便让学生们也可以参与尝试设计不同的生物机器人。　　项目组研究生，论文合著者里图·拉曼(Ritu Raman)表示：“生物设计已经不是什么新鲜的概念，组织工程学研究人员早已在这一领域耕耘多年，而这在医学领域将会具有重要意义。但我们为什么要在这里停下脚步呢？我们可以继续循着这条路线往前走，借助细胞非凡的自组织能力以及对环境的响应能力，推进设计非自然的生物机械体和系统。”　　巴沙尔表示：“基于细胞结构进一步推进工程进展是令人兴奋的。我们的目标是让这些机器人能够使用自动感应器。比如我们希望它们可以感知某些特定的化学信号并向其接近，同时向目标施放化学剂来中和有毒物质。而此次实现电信号控制便是迈向这一目标的关键一步。”(晨风)
请遵守言论规则，不得违反国家法律法规