Reklama

Najmocniejszy materiał znany naturze pomaga stworzyć naturalną alternatywę dla kevlaru

lina

Już w 2015 roku naukowcy z uniwersytetu w Portsmouth w Wielkiej Brytanii byli przekonani, że pod względem wytrzymałości zęby skałoczepów, niewielkich mięczaków, nie mają sobie równych w naturze. Po latach udało im się stworzyć podobne struktury w laboratorium, co daje podstawy do stworzenia naturalnego odpowiednika dla takich materiałów jak kevlar.

Wyniki badań przeprowadzonych w 2015 roku podają, że do rozciągnięcia materiału, z którego wykonane są zęby skałoczepa potrzeba od 3 do 6,5 gigapaskala (GPa). Dla porównania, pajęczy jedwab może się pochwalić wytrzymałością na rozciąganie na poziomie około 1,3 GPa, a stal – około 1,65 GPa.

Zdaniem naukowców powodem niewiarygodnej wytrzymałości zęba skałoczepa na rozciąganie jest gęsta sieć włókien chitynowych z rozsianymi drobnymi kryształami getytu zawierającego żelazo. Nietrudno zgadnąć, że odkrycie musiało doprowadzić do stworzenia podobnego materiału w warunkach laboratoryjnych.

Wszystko zaczęło się od pokrytego serum szkła, na którym osadzono chitynę i tlenek żelaza. Substancje po połączeniu samoczynnie tworzą narząd odpowiedzialny za rośnięcie zębów skałoczepów, określanych jako radula. Materiał udało się pozyskać za sprawą techniki elektroprzędzenia, wykorzystując kombinację próbek raduli, tkanek oraz chityny.

Udało się wyhohować wstęgi biomimetycznych zębów skałoczepa o szerokości pół centymetra. Naukowcy głowią się teraz nad skalowaniem swojego rozwiązania

Nie da się ukryć, że nowy biomateriał będący kompozytem o tak dużej wytrzymałości może zrewolucjonizować rynek materiałów syntetycznych. Może on w przyszłości stanowić bardziej zrównoważoną alternatywę dla materiałów takich jak kevlar i plastik. Ich produkcja jest pochłania bowiem sporo zasobów i jest daleka od ekologicznej.

Czytaj też: Możemy “zatrudnić” bakterie do produkcji paliwa o rekordowej wręcz gęstości energetycznej

Wyniki badań nad tworzeniem sztucznych zębów skałoczepów opublikowano w czasopiśmie Nature Communications. Nie da się ukryć, że kryzys związanych z przybywaniem plastiku w oceanach będzie nasilać tego typu wysiłki. W końcu wszyscy jedziemy na tym samym wózku.