Из того, что было
Новый материал из древесных волокон и паучьего шелка может соперничать с пластиком
Исследователи из Университета Аалто и Исследовательского центра VTT (Финляндия) создали новый материал на биологической основе, соединив волокна древесной целлюлозы и белок шелка, найденный в нитях паутины. В результате получился очень прочный и упругий материал, который в будущем может быть использован в качестве возможной замены пластика, сообщает пресс-служба Университета Аалто. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances (Mohammadi et al., Biomimetic composites with enhanced toughening using silk-inspired triblock proteins and aligned nanocellulose reinforcements).
При нагрузке, от которой волокна чистой наноцеллюлозы начинают рваться, композитный материал сохраняет прочность. Рисунок из статьи в Science Advances – ВМ.
По словам Маркуса Линдера (Markus Linder), профессора Университета Аалто, природа предлагает отличные ингредиенты для разработки новых материалов, – такие, как прочная и легкодоступная целлюлоза и жесткий и гибкий шелк. Преимущество обоих материалов заключается в том, что, в отличие от пластика, они биоразлагаемы и не наносят ущерба природе.
Команда ученых использовала в качестве древесного сырья березу: древесину разделили на нанофбриллы (мельчайшие частицы целлюлозы) и сделали из них жесткие каркасы. К этим каркасам-«сеткам» затем добавили белок паучьего шелка. Шелк – это натуральное волокно, которое вырабатывают некоторые насекомые (например, тутовый шелкопряд) и пауки. Однако протеины шелка, которые использовали специалисты из Университета Аалто, были получены не из паутины: исследователи создали его с помощью бактерий с рекомбинантной ДНК.
«Поскольку мы знаем структуру ДНК, мы можем ее скопировать и использовать для производства молекул протеина шелка, которые по химическому составу аналогичны тем, которые содержатся в нитях паутины. В ДНК содержится вся эта информация», – объясняет Линдер.
Новый материал можно в будущем использовать вместо пластика, а также включать в состав биокомпозиционных материалов, использовать в хирургических волокнах, в производстве текстиля и упаковки.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru