Cercetătorii au realizat mătasea artificială care imită în mod surprinzător mătasea naturală produsă de păianjeni. Glanda artificială de păianjen poate reproduce în detaliu structura complexă a mătăsii care se formează în glanda de mătase a unui păianjen, replicând schimbările chimice și fizice care au loc în mod natural. Această inovație ecologică are potențialul de a transforma diverse industrii și de a promova practici durabile, scrie Nature.

Profesorul Keiji Numata și colegii de la Centrul RIKEN pentru Știința Resurselor Durabile din Japonia au realizat acest studiu, care a fost publicat în revista Nature Communications. Mătasea produsă de păianjeni este recunoscută pentru rezistența, flexibilitatea și greutatea sa redusă.

Citește și Mierea tradițională ar putea fi înlocuită de mierea vegană, care nu provine de la albine, până în 2034

Rezistentă ca oțelul

Cu o rezistență la rupere comparabilă cu cea a oțelului de același diametru și un raport rezistență-greutate de neegalat, mătasea de păianjen este remarcabilă. În plus, pe lângă proprietățile sale superioare, este biocompatibilă și biodegradabilă, făcând-o potrivită pentru diverse aplicații medicale.

Cu toate acestea, recoltarea mătăsii de păianjen în cantități mari s-a dovedit a fi impracticabilă din diverse motive. Astfel, cercetătorii s-au concentrat pe găsirea unei modalități de producție a acesteia în laborator. Structura mătăsii de păianjen este formată din proteine mari denumite spidroine, care se organizează în foi beta pentru a conferi fibrelor de mătase proprietățile mecanice unice. Reproducerea acestei arhitecturi moleculare complexe a reprezentat un subiect de interes pentru cercetători de mulți ani.

Cum se fabrică

Cercetătorii de la RIKEN au adoptat o abordare biomimetică pentru a replica producția naturală de mătase de păianjen, folosind tehnologia microfluidică. Au creat o glandă artificială de păianjen care funcționează ca un dispozitiv microfluidic, având canale mici prin care curge soluția de precursori de spidroină. Prin controlul atent al condițiilor chimice și fizice, cercetătorii au reușit să auto-asambleze proteinele în fibre de mătase cu structura complexă dorită. Echipa a efectuat experimente pentru a determina condițiile optime pentru formarea fibrelor de mătase.

Au descoperit că utilizarea unei aspirații negative pentru a atrage soluția de spidroină prin sistemul microfluidic a condus la obținerea de fibre de mătase continue, cu alinierea corectă a foilor beta.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News