Перспективы использования биотехнологий в производстве этикеток

XXI век – эпоха инноваций в разных сферах хозяйства. Одна из них – внедрение биотехнологий в производство этикеток. Биотехнологии используют живые организмы и продукты их жизнедеятельности для решения технологических проблем.

Биотехнологии – это и генная инженерия, и клонирование, и разработка новых лекарственных средств, и даже выращивание человеческих органов. Но нас интересует биотехнология как часть инновационных методов в полиграфии.

Специалисты типографии «Май Лейбл» знают, как создать самые современные этикетки из лучших материалов. Закажите в нашей типографии макет экологичной этикетки, и результат вас приятно удивит.

Применение биотехнологических методов в разных сферах

Методы биотехнологии развиваются огромными шагами. В настоящее время они находят применение в 4 сферах народного хозяйства:

1. Здравоохранение
2. Растениеводство
3. Непродовольственное использование сельскохозяйственных культур
4. Экология

В рамках биотехнологии микроорганизмы используются для производства пива и молочных продуктов, для переработки отходов, для очистки загрязненных участков земли.

Специалисты подразделяют биотехнологии на несколько типов по цветам:

• красный – это медицинское направление;
• желтый – пищевое;
• синий обозначает аквакультуры;
• к зеленому относят биоэнергетику и лесное хозяйство;
• серым цветом обозначают экологическое направление.

В России биотехнология становится все более перспективной наукой для получения качественного образования и для карьеры.

Печать на биопринтерах: модель, чернила и принтер

Одно из удивительных новшеств в области полиграфии – биопринтеры.

Что нужно для полноценной печати на биопринтерах? Модель, чернила и печатающее устройство. В роли чернил выступают клеточные сфероиды, в роли бумаги – гели и питательные основы. Печатающее устройство представлено роботизированным механизмом – биопринтером.

Вот как решает вопросы полиграфии биотехнология.

Модель. Для производства модели используются технологии визуализации: компьютерная и магнитно-резонансная томография. Благодаря этому способу получаются послойные цифровые карты с мельчайшей детализацией. На основе карт-снимков создаются трехмерные CAD-модели, в которых удобно и просто делать правки в электронном виде. Весь этап создания модели полностью автоматизирован, а созданный вариант сохраняется и в дальнейшем распечатывается на бумаге любого размера.

Чернила. В биопечати используют выращенные в лаборатории суспензии клеток. Из многочисленных существующих в природе видов клеток легче всего выращиваются стволовые, их и применяют для изготовления чернил для биопринтера. Клетки соединяются с основой и превращаются в биополимерный гель, действующий как молекулярный каркас.

Биопринтеры. Внешне биопринтеры почти не отличаются от привычных лазерных для 3D печати. Главное место в устройстве занимает печатающая головка, процесс управляется электроникой. Как и в обычном принтере, на головку подаются чернила, только это не смесь из краски, а суспензия из клеток. В цифровом режиме автоматика выбирает, сколько видов суспензии надо в данном конкретном случае, и печать начинается.

Методы печати в рамках биотехнологии

Биотехнология позволяет применять на практике несколько видов печати:

• экструзию;
• работы на термопринтере;
• работы на пьезоэлектрическом принтере;
• работы на лазерном 3D-принтере.

Экструзия – это процесс создания трехмерных моделей с применением материалов биологического происхождения: гидрогелей, биосовместимых полимеров, сфероидов.

Печать на термопринтере – это процесс выдавливания капель суспензии на печатающую головку с помощью нагревателя.

При печати на пьезоэлектрическом принтере капля живой суспензии под действием электричества выходит из сопла и поступает на головку.

Лазерный принтер работает по следующему принципу: клеточная суспензия доставляется в нужное место без контакта с красящей лентой. Капли суспензии превращаются в чернила под воздействием лазера.

Несколько по-другому устроен лазерный 3D-принтер. Краска – биоматериал или клеточная суспензия наносится с помощью специальной ленты и печатных литер из металлического сплава, прижимающих ленту к основе. Под воздействием лазерного луча капли краски поступают на печать. Кто знаком с принципом работы печатной машинки, увидит некоторое сходство.

Недавно учеными создан принципиально новый магнитный биопринтер для многослойной печати. В процессе печати с созданием нескольких последовательных слоев на счет рождаются трехмерные композиции и сложные конструкции с последующей проработкой деталей.

Главное преимущество биопринтеров: они не нуждаются в чистке, т.к. работают бесконтактно.

Биоразлагаемые материалы

Внимание всего мира приковано к глобальным проблемам экологии. Биотехнологии уже начали активно решать вопрос с производством биоразлагаемых материалов и биопластика. Благодаря этому человечество более эффективно использует природные ресурсы и решает проблемы загрязнения окружающей среды.

Главные свойства биополимеров:

• долговечность в использовании;
• легкое разрушение при утилизации;
• нетоксичность.

Произведенные в рамках биотехнологий биополимерные материалы находят широкое применение в медицине, сельском хозяйстве и упаковке. Выделяют два вида сырья для изготовления биоразлагаемых полимеров:

• природное (древесина, растительные волокна);
• ископаемое (руды, нефть, природные камни).

Мировые компании берут для производства биополимеров природное сырье, разное для каждого географического региона:

• кукурузу;
• бамбук;
• сахарный тростник;
• касторовое масло;
• корень маниоки;
• водоросли.

Упаковки чаще всего изготавливаются из одного типа биоматериалов: полимолочной кислоты. Ее главное преимущество состоит в способности под химическим воздействием превращаться в несколько видов синтетических пленок. Абсолютно все полученные биополимеры безопасны для упаковок пищевых продуктов.

Ученые уверены, что в скором времени на смену пластмассам, загрязняющим окружающую среду, полностью придут биоразлагаемые материалы. Уже сегодня около 20% упаковок изготавливается из экологически чистых материалов, полученных в результате биотехнологических процессов.

Перспективы развития биотехнологий в области печати

Биотехнологии продолжают развиваться. В перспективах:

• усовершенствование конструкции печатных механизмов;
• разработка идеальных субстратов с живыми клетками;
• совершенствование программного обеспечения для моделирования и управления биопечатью;
• увеличение скорости печатающих биомеханизмов.

В будущем этикетки, занимающие важное место в торговом сегменте, будут производиться из безопасных для природы биополимеров и утилизироваться вместе с упаковкой. Если вы стремитесь внести свой вклад в охрану окружающей среды, заказывайте печать этикеток из экологически чистых материалов в типографии «Май Лейбл».

Уже сегодня наши специалисты предложат вам несколько видов безвредных для окружающей среды материалов:

• биоразлагаемую пленку;
• крафтовую бумагу;
• полимерную пленку.