หากการดึงเล็กน้อยไม่ได้ทำให้โรเจอร์สเป็นชาวอลาบามานโดยกำเนิด เว็บสล็อต เสื้อเบลเซอร์ของเขาในสีแดงเข้มของ Crimson Tide จะช่วยได้ นักเคมีจากมหาวิทยาลัยอลาบามาและผู้ร่วมก่อตั้งและเจ้าของร่วมของ Mari Signum โรเจอร์สเริ่มจัดการกับของเสียจากเปลือกหอยในปี 2010 เมื่อน้ำมัน Deepwater Horizon รั่วไหลทำลายกุ้งในคาบสมุทรกัลฟ์โคสต์ Mari Signum อนุญาตเทคโนโลยีของเขาในปี 2559 “เราพบว่าเราสามารถเอาเปลือกกุ้ง ละลายไคตินได้โดยตรง และดึงออกจากอย่างอื่น” Rogers กล่าว
กุญแจสำคัญคือการหาของเหลวที่สามารถละลายไคตินได้เพราะน้ำไม่สามารถทำได้ หน่วยน้ำตาลที่เกิดซ้ำหลายพันหน่วยในไคตินจะเข้าไปพัวพันกันเองผ่านปฏิสัมพันธ์นับไม่ถ้วนที่เรียกว่าพันธะไฮโดรเจน และทั้งน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ไม่สามารถเจาะเครือข่ายนั้นได้ Rogers แก้ปัญหานั้นด้วยการละลายของเสียจากเปลือกในของเหลวไอออนิก
ของเหลวอิออนแตกต่างทางเคมีจากน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์
พันธะเคมีในโมเลกุลของน้ำ – H 2 O – เป็นโควาเลนต์: เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน ในทางตรงกันข้าม ของเหลวไอออนิกมีพันธะไอออนิกเหมือนที่เห็นในเกลือแกง โซเดียมคลอไรด์ ซึ่งไม่มีอิเล็กตรอนร่วมกัน แต่มีแรงดึงดูดระหว่างไอออนที่มีประจุบวกที่เรียกว่าไอออนบวกและไอออนที่มีประจุลบหรือแอนไอออนยึดเข้าด้วยกัน . แม้ว่าของเหลวไอออนิกอาจเหมือนเกลือ แต่ก็ไม่เหมือนกับเกลือแกง การเปลี่ยนผลึกเกลือแกงที่เป็นของแข็งให้เป็นของเหลวต้องใช้อุณหภูมิที่ร้อนเป็นพื้นผิวดาวศุกร์ประมาณ 1.5 เท่า แต่ของเหลวไอออนิกสามารถเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิห้อง
องค์ประกอบทางเคมีของพวกเขาช่วยให้ของเหลวไอออนิกละลายไคตินในที่ที่ตัวทำละลายอื่นล้มเหลว ในการละลายไคตินในเปลือกกุ้ง Mari Signum ใช้ 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate ของเหลวไอออนิกนี้จัดอยู่ในหมวดหมู่ที่เป็นพิษต่อสารเคมีต่ำที่สุด ตามมาตรฐานของสหประชาชาติ “ฉันบอกผู้คนว่าของเหลวไอออนิกที่เราใช้อยู่ครึ่งหนึ่งเป็นน้ำส้มสายชู” โรเจอร์สกล่าว เพราะมีอะซิเตทที่มีประจุลบอยู่ในน้ำส้มสายชูที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ซึ่งเป็นสารละลายเจือจางของกรดอะซิติกในน้ำ อะซิเตทเป็นโมเลกุลขนาดเล็กนอกจากจะมีประจุแล้ว มันยังแทรกซึมเครือข่ายพันธะไฮโดรเจนของไคติน การให้ความร้อนด้วยไมโครเวฟจะกระตุ้นพันธะไฮโดรเจนเพื่อให้สามารถแยกออกได้โดยไม่ต้องตัดสายโซ่โพลีเมอร์
กระบวนการของ Mari Signum ไม่ต้องการกรดไฮโดรคลอริกหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ และของเหลวไอออนิกก็สามารถนำมาใช้ซ้ำแล้วซ้ำอีก แคลเซียมคาร์บอเนตของเปลือกหอยเป็นผลพลอยได้ของเสีย แต่บริษัทกำลังมองหาที่จะจัดหาของเสียนั้นให้กับผู้ผลิตสารเติมแต่งสีหรือยาแก้อาการเสียดท้อง ซึ่งสารประกอบนี้ใช้ในเชิงพาณิชย์แล้ว
Shamshina, Rogers และนักเคมี Paula Berton จาก University of Calgary ในแคนาดาแสดงให้เห็นว่าไคตินของพวกมันซึ่งสกัดโดยของเหลวไอออนิกสามารถเปลี่ยนเป็นเส้นใยและไฮโดรเจลซึ่งเป็นวัสดุที่สามารถดูดซับและกักเก็บน้ำ เมื่อวันที่ 1 เมษายนACS Sustainable Chemistry and Engineeringนักวิจัยได้อธิบายถึงการใช้งานที่เป็นไปได้ในวัสดุดูแลบาดแผลและยานพาหนะสำหรับจัดส่งยาที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ นอกจากนี้ กลุ่มยังได้ผลิตวัสดุใหม่ เช่น ไคตินไมโครบีดที่สามารถทดแทนไมโครบีดพลาสติกต้องห้ามที่ใช้ในเครื่องสำอางได้ ( SN Online: 1/4/19 )
ของเหลวไอออนิกไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาทางเคมีเพียงอย่างเดียวสำหรับปัญหาการสกัดไคติน
ทีมนักเคมีของ Audrey Moores ที่ McGill University ในมอนทรีออล ตีพิมพ์แนวทางที่อยู่ระหว่างจดสิทธิบัตรเพื่อลดการใช้น้ำหรือของเหลวใดๆ ทางออนไลน์ในวัน ที่26 มีนาคมในGreen Chemistry Thomas Di Nardo ผู้ช่วยวิจัยของ Moores นำผงเปลือกหอยจากสัตว์จำพวกครัสเตเชียนหรือแมลงมาทุบด้วยลูกบอลเซรามิกในโรงสีแบบกลไก ขั้นตอนนี้จะทำให้พันธะไฮโดรเจนระหว่างสายโซ่จำนวนมากของไคตินคลายตัว นักวิทยาศาสตร์เรียกวิธีนี้ว่ากลไกเคมี
“แทนที่จะให้พลังงานแก่ปฏิกิริยาของคุณในรูปของความร้อน คุณกำลังให้มันในรูปของแรงทางกล” Moores กล่าว ต่อไป แทนที่จะใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ละลายในน้ำ Di Nardo จะเพิ่มโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เป็นของแข็งลงในโรงสี ผสมเป็นเวลาสองสามนาทีแล้วโอนส่วนผสมไปยังห้องที่มีลักษณะคล้ายห้องอบไอน้ำ ซึ่งจะมีอายุหกวัน ส่วนประกอบของ N -acetyl-D-glucosamine จำนวนมากของไคตินประกอบด้วยกลุ่มสารเคมีที่คล้ายกับมือที่สวมถุงมือ ในช่วงอายุมากขึ้น โซเดียมไฮดรอกไซด์จะถอดถุงมือส่วนใหญ่ออก ทำให้เกิดไคโตซาน
เมื่อเปรียบเทียบกับการเปลี่ยนไคตินเป็นไคโตซานแบบเดิมๆ มัวร์สประมาณการว่ากระบวนการนี้ใช้พลังงานเพียงประมาณหนึ่งในสามถึงหนึ่งในห้าของพลังงาน โซเดียมไฮดรอกไซด์มากเป็นอันดับแปดและน้ำ 1 ใน 10 กระบวนการนี้ยังทำให้เกิดสายโซ่โพลีเมอร์ที่ยาวมากอีกด้วย
ข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียว: สามารถผลิตได้ครั้งละ 10 กรัมเท่านั้น แต่ Moores ได้รับเงินทุนจาก McGill ในฤดูใบไม้ผลินี้เพื่อหาวิธีการผลิตในปริมาณที่มากขึ้น เป้าหมายต่อไปคือ 10 กิโลกรัม และการเจรจาเบื้องต้นกับผู้ทำงานร่วมกันแนะนำว่าทำได้ Moores ยังทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญเรื่อง Green plasticizers เพื่อเปลี่ยนไคโตซานที่ทนทานให้กลายเป็นสิ่งที่สามารถขึ้นรูปได้ เช่น พลาสติกในบรรจุภัณฑ์แบบใช้ครั้งเดียวทิ้ง บริษัทที่ผลิตเส้นใยเสื้อผ้าต้านเชื้อแบคทีเรียได้ติดต่อกับเธอเช่นกัน เกี่ยวกับการใช้ไคโตซานของเธอ ซึ่งเป็นสารต้านแบคทีเรียตามธรรมชาติสำหรับเส้นใย ในเดือนพฤษภาคม Moores และ Di Nardo ได้เปิดตัว ChitoDry ซึ่งเป็นบริษัทที่แยกตัวออกมา เว็บสล็อต
