Шёлк паука совместно с древесиной против «популярного» полипропилена

Шёлк паука совместно с древесиной против «популярного» полипропилена

В мире материаловедения двумя ключевыми понятиями являются прочность материала и расширяемость. Прочность — функция самоочевидна, но расширяемость позволяет материалу изгибаться или вытягиваться. Традиционно, это два компромисса: более прочный материал, например сталь, не обладает той же растяжимостью, как резина. Между тем учёные университета Аалто и Центра технических исследований VTT утверждают, что разработали новую структуру на биологической основе, которая способна демонстрировать одинаково качества стали и резины.

Целлюлоза с белком шёлка паутины

Инновационный материал получен учёными путём очень тщательного склеивания волокон древесной целлюлозы и белка шёлка паутины. Специалистами-исследователями использовалась целлюлоза берёзы, которую предварительно разбили на отдельные нанофибриллы и выровняли с помощью жёстких каркасов. Одновременно целлюлозную сеть дополнили мягкой рассеивающей энергию адгезивной матрицей из шёлка паука.

Исследовательская группа описывает полученный конечный результат как прочный и упругий материал, который вполне подходит под замену популярного ныне пластика. Новый продукт допустимо применять как часть био-композиционных материалов, а также:

  • в медицинских целях,
  • для создания хирургических волокон,
  • в текстильной промышленности,
  • для создания упаковочной продукции.

Учитывая, что учёным известна структура ДНК, открывается возможность копирования и применения для производства молекул белка шёлка, которые по химическому составу напоминают молекулы, обнаруженные в нитях паутины. Несмотря на то, что шёлк, использованный в материале, является точной копией того, что секретирует паук, технология не предполагает использование непосредственно пауков для изготовления материала. Продукт готовится бактериями, имеющими синтетическую ДНК.

Крайне перспективный шёлковый продукт

Новая разработка рассматривается специалистами крайне перспективным продуктом. Существует потенциал для широкого спектра применений. К тому же речь идёт о биоразлагаемом продукте. Это важный фактор, учитывая, насколько вредным для природы является «популярный» теперь пластик.

Поэтому выполненная работа демонстрирует новые универсальные возможности белковой инженерии. На будущее учёные получили возможность изготавливать аналогичные композиты несколько изменёнными строительными блоками.  Достижение иного набора характеристик для различных применений обеспечено.

Следующий шаг экспериментов с новинкой — воссоздание и попытка сделать что-нибудь из серии реальных объектов. Учёные также работают над созданием новых композиционных систем под  имплантаты, ударопрочные объекты и другие продукты, необходимые социуму.


При помощи информации: AALTO