Nová kombinace dřevěných vláken a hedvábného pavouka by mohla v testech obstát v konkurenci s plasty

Všechny Novinky

Vědci vyvinuli jedinečný nový materiál ze dřeva a pavoučího hedvábí - a protože překonává většinu dnešních syntetických a přírodních materiálů tím, že poskytuje vysokou pevnost, tuhost a zvýšenou houževnatost, vědci tvrdí, že by jednoho dne mohl nahradit plast.

Dosažení síly a rozšiřitelnosti současně bylo v materiálovém inženýrství dosud velkou výzvou: zvýšení pevnosti znamenalo ztrátu rozšiřitelnosti a naopak.


Nyní se univerzitě Aalto a finskému výzkumnému středisku VTT ve Finsku podařilo překonat tuto výzvu hledáním inspirace z přírody.

Vědci vytvořili skutečně nový biologický materiál slepením dřevěných celulózových vláken a hedvábného proteinu nacházejícího se ve vláknech pavučiny. Výsledkem je velmi pevný a pružný materiál, který lze v budoucnu použít jako možnou náhradu za plast, jako součást kompozitů na biologickém základě a v lékařských aplikacích, chirurgických vláknech, textilním průmyslu a obalech.

KOUKNI SE: Vědci nahrazují plast řasami, což je revoluční myšlenka, která dokáže vysát uhlík ze vzduchu

Podle profesora Aalto University Markuse Lindera nabízí příroda skvělé přísady pro vývoj nových materiálů, jako je pevná a snadno dostupná celulóza a houževnaté a pružné hedvábí použité při tomto výzkumu. Výhodou obou těchto materiálů je, že na rozdíl od plastu jsou biologicky odbouratelné a nepoškozují přírodu stejným způsobem jako mikroplast.


'Použili jsme buničinu z břízy, rozložili ji na celulózové nanofibrily a srovnali je do tuhého lešení.' Zároveň jsme infiltrovali do celulosové sítě měkkou a energií rozptylující matricí z pavoučího hedvábí, “říká vědecký pracovník Pezhman Mohammadi z VTT.

Hedvábí je přírodní protein, který se vylučuje zvířaty, jako jsou bource morušového, a také se nachází v vláknech pavučiny. Hedvábí pavučiny používané vědci z Aalto University však ve skutečnosti není převzato z pavučin; místo toho je produkován vědci pomocí bakterií se syntetickou DNA.


KOUKNI SE: Stále více lidí vyměňuje plastové slámy za kokosové listy díky příspěvku Café na Facebooku

'Protože známe strukturu DNA, můžeme ji zkopírovat a použít ji k výrobě molekul hedvábného proteinu, které jsou chemicky podobné těm, které se nacházejí ve vláknech pavučiny.' DNA obsahuje všechny tyto informace, “vysvětlil vedoucí výzkumný pracovník a univerzitní profesor Markus Linder.

'Naše práce ilustruje nové a všestranné možnosti proteinového inženýrství,' dodal Pezhman. 'V budoucnu bychom mohli vyrábět podobné kompozity s mírně odlišnými stavebními kameny a dosáhnout jiné sady charakteristik pro jiné aplikace.' V současné době pracujeme na výrobě nových kompozitních materiálů, jako jsou implantáty, objekty odolné proti nárazu a další produkty. “

Výzkumný projekt je součástí práce Centra excelence v molekulárním inženýrství biosyntetických hybridních materiálů. Výzkum byl publikován v Vědecké zálohy počátkem tohoto týdne.


Přetištěno z Aalto University

Foto Aalto University

Získejte určitou pozitivitu sdílením dobré zprávy se svými přáteli na sociálních médiích ...