Naukowcy z University of Cambridge postanowili ponownie zabawić się w biomimikrę i bazując na badaniach pajęczych sieci, stworzyć przyjazne dla środowiska tworzywo sztuczne. Te wykorzystuje już firma Xampla, która komercjalizuje osiągnięcie naukowców, dzięki czemu na rynek może zawitać nie tylko wegańska, ale też ekologiczna alternatywa dla plastiku.
Alternatywa dla plastiku nie musi być równie nieekologiczna. Wystarczy podkraść coś pająkom
Naukowcy swoją pracę rozpoczęli od badań na zachowaniem białek, co doprowadziło ich do pajęczych sieci oraz ich unikalnego składu, który zapewnia mu tak wielką wytrzymałość. Może i pojedyncze nici nie wyglądają imponująco, ale każda z nich posiada wytrzymałość pięciokrotnie wyższą od stali w stosunku do ogólnej wagi (via Nature Communications).
Czytaj też: Słonie przeszły 500-kilometrowy obszar Chin i nikt nie wie, dlaczego tak się stało
Odkryliśmy, że jedną z kluczowych cech, które nadają sieciom pająka ich wytrzymałość, są wiązania wodorowe rozmieszczone regularnie w przestrzeni i z bardzo dużą gęstością.
– mówi autor badania, profesor Tuomas Knowles.
Mądrzejsi o to odkrycie naukowcy postanowili odtworzyć ten proces przy użyciu samoorganizujących się białek pozyskiwanych z roślin. Zaczęło się od izolatu białka sojowego, którego łańcuchy polipeptydowe należało zmusić do samoorganizacji w odpowiednich warunkach. Osiągnięto to za pomocą mieszanki kwasu octowego i wody, wysokich temperatur oraz ultradźwięków, co poprawiło rozpuszczalność białka i ułatwiło kontrolę jego samoorganizacji w uporządkowane struktury.
Czytaj też: Naukowcy stworzyli robota WomBot do badania norek wombatów. Co wykazali?
Ponieważ wszystkie białka składają się z łańcuchów polipeptydowych, w odpowiednich warunkach możemy spowodować samoorganizację białek roślinnych do stanu obecnego w pajęczych niciach.
– profesor Tuomas Knowles.
W ramach testów uzyskano zestaw struktur białkowych o wzmocnionych interakcjach molekularnych, za które odpowiadają przede wszystkim zaczerpnięte z pajęczych sieci wiązania wodorowe. Po wyciągnięciu ich z rozpuszczalnika uzyskuje się nierozpuszczalną w wodzie folię o właściwościach mechanicznych równoważnych zwykłym jednorazowym tworzywom sztucznym, takich jak polietylen.
Czytaj też: Miasta najbardziej zagrożone globalnym ociepleniem
Co najważniejsze, materiał ten można wyrzucić do kompostownika i nie martwić się o to, że będzie zalegał w przyrodzie przez kolejne wieki. Jest bowiem zupełnie biodegradowalny i jako kolejna alternatywa dla plastiku ma nad pozostałymi produktami tę przewagę, że ruszyła już jej komercjalizacja w ramach firmy Xampla.
