В Кембридже создали «веганский» паучий шелк для замены пластика

Исследователи из Кембриджского университета создали устойчивый материал, который может заменить одноразовые пластмассы. Это имитация паучьего шелка, сообщает Nature Communications.

Ученые применили новый подход к сборке растительных белков в материалы, имитирующие шелк на молекулярном уровне. В работе использовались экологически чистые материалы. В результате специалистам удалось создать пленку, похожую на пластик.

Это вещество можно изготавливать в промышленных масштабах. По мнению разработчиков, оно сможет заменить пластик при производстве бытовых товаров, таких как таблетки для стиральной машины или капсулы для посудомоек.

К полимеру можно добавить не выцветающий «структурный» цвет, а также использовать его для изготовления водостойких покрытий. Он не содержит токсичных веществ и может разлагаться в природной среде, не загрязняя ее.

Интересно, что изначально авторы исследования изучали белки с другой целью. Они стремились установить, как взаимодействия белков влияют на здоровье человека, в частности, на развитие болезни Альцгеймера.

«Для меня было неожиданностью обнаружить, что наши исследования могут также решить большую проблему загрязнения пластиком», – отметил профессор Туомас Ноулз.

Ученые задались вопросом: почему такие материалы, как паучий шелк, настолько прочны, хотя у них слабые молекулярные связи. Оказалось, что водородные связи в этом веществе расположены равномерно и с очень высокой плотностью.

Ученые смогли воспроизвести структуры, обнаруженные в паучьем шелке, используя изолят соевого белка, хотя у него совершенно другой состав. Для этого они применили экологически чистую смесь уксусной кислоты и воды в сочетании с ультразвуком и высокими температурами (для улучшения растворимости белка).

Метод позволил создать белковые структуры с усиленными межмолекулярными связями. На втором этапе растворитель удалили, в результате чего образовалась нерастворимая в воде пленка. Полученный материал назвали «веганским» шелком, так как получили его без участия самого паука.