Исследователи создали похожий на кожу материал из белков шелка

Исследователи из инженерной школы Университета Тафтса нашли альтернативу коже с аналогичной текстурой, гибкостью и жесткостью. Они разделили волокна коконов тутового шелкопряда на белковые составляющие, чтобы сформировать из полученных белков подобный коже материал.

Авторы разработки отмечают, что кожевенная промышленность представляет собой постоянно растущую отрасль с многомиллиардным оборотом. Ежегодно для нужд отрасли требуется более 3,8 млрд голов крупного рогатого скота. Однако производство кожи оказывает серьезное воздействие на окружающую среду, приводя к вырубке лесов, чрезмерному использованию воды и земли, загрязнению окружающей среды и выбросам парниковых газов.

Кожа на шелковой основе может иметь различные рисунки и текстуры, выдерживает складывание, прокалывание и растяжение, обычно используемые для создания кожаных изделий.

Производство кожи из белка шелка

Это далеко не первая альтернативная кожа. Уже существуют разработки из побочных продуктов сельского хозяйства или регенерированных материалов. К ним относятся похожие на кожу материалы, сделанные из нефти (полиуретановая кожа или «кожзаменитель»), коры деревьев, шелухи ананаса, растительных масел, каучука, грибов и даже из целлюлозы и коллагена.

Однако кожа на шелковой основе имеет свои преимущества. Помимо растворения шелковых волокон, производство основано на воде, с использованием только мягких химикатов, при комнатной температуре и с образованием, в основном, нетоксичных отходов. Материал из шелковой кожи может быть изготовлен с использованием компьютеризированного трехмерного наслоения, что позволяет регулировать прочность и гибкость материала, а также печатать узоры. Полученные материалы поддаются биологическому разложению. Фактически, такие изделия могут быть повторно растворены и регенерированы в гелеобразную основу для перепечатки в новые.

Сначала шелковые волокна, которые состоят из белковых полимеров фиброина, разложили на отдельные белковые компоненты в суспензии на водной основе. Базовый слой хитозана, содержащий нетоксичный пластификатор глицерин и краситель, нанесли на поверхность методом экструзии через сопло с крошечным отверстием. Он нужен для того, чтобы обеспечить гибкость и прочность материала. Хитозан получают из природных источников, таких как панцири крабов, омаров и креветок. Слой фиброина шелка в сочетании с пластификатором и загустителем из растительной камеди напечатали поверх основного слоя.

Исследователи также создали материал на основе белков шелка, который может реагировать на окружающую среду, изменяя цвет.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *