В Кембриджском университете исследователи представили новую разработку – экологически безопасный растительный материал, который может придти на смену пластику одноразового назначения. Его назвали «веганским паучим шелком», поскольку материал очень похож на паутину и имитирует ее свойства.
Полимерная пленка отличается высокой прочностью и не уступает в этом обыкновенным пластмассам. Для ее изготовления исследователи применили новый способ объединения белков растительного происхождения в материал, который является имитацией паутины на молекулярном уровне.
Данный метод производства не наносит вреда экологии и в то же время считается энергоэффективным. В результате получается пленка, внешне напоминающая пластик. Изготавливать ее можно в любых масштабах, а также настраивать под определенные нужды. Например, окрашивать в различные оттенки, использовать в роли водостойкого покрытия. Материал компостируется в домашних условиях, а также способен разлагаться естественным путем в природе.
Не случайно ученые обратили внимание именно на паучий шелк – он обладает необычными свойствами. В истории существует много примеров использования настоящей нити, произведенной насекомыми. Такой шелк изготавливали еще в древнем Китае и Европе XVIII века. Одним из самых удивительных изделий стала золотая скатерть, для которой потребовалось 1180 г шелка и около миллиона пауков. Золотистый оттенок ткани – это естественный цвет нити.
Чтобы создать аналогичный материал, но без участия насекомых, ученые тщательно исследовали его. Оказалось, что секрет прочности паутины заключается в процессе ее образования. Молекулы белка изначально связаны между собой водой. Однако позже они превращаются в прочную нить, нерастворимую в воде.
Растительные белки часто встречаются в окружающей среде. Они способны к самоорганизации, как и вещества животного происхождения. В исследовании задействован соевый белок. Растворять его в воде по аналогии с паучьим шелком достаточно сложно, поэтому ученые также использовали уксусную кислоту и дополнительно обработали состав ультразвуком и высокими температурами.
Ключевой особенностью материала являются устойчивые молекулярные связи и стабильные полипептидные цепи. Поэтому исследователям не пришлось задействовать химическое крепление в процессе изготовления пленки.
