Новый материал, изготовленный из паучьего шелка и деревьев, может заменить пластик.
Мы сами сплели для себя запутанную паутину из пластика. Он прочный, гибкий и дешевый, но также опасный для планеты.
Но новое исследование, проведенное Университетом Аалто и Техническим исследовательским центром Финляндии, показывает, что может быть способ разрушить эту сеть – с помощью пауков и деревьев.
В статье, опубликованной в этом месяце в журнале «Science Advances», ученые утверждают, что разработали новый материал, наклеив целлюлозные волокна из древесины на протеин шелка, обнаруженный в паутине. И каков же результат? Прочный, гибкий материал, который может использоваться вместо пластика.
Биоматериал настолько эффективен, что исследователи называют его возможной заменой пластика во всем: от медицинской и текстильной промышленности до упаковки.
«Мы использовали березовую целлюлозу, разбили ее на нановолокна и выровняли их в жесткий каркас. В то же время мы дополнили целлюлозную сеть мягким паучьим шелком», — отмечает один из исследователей Пежман Мохаммади в пресс-релизе.
Другими словами, они погрузились в кулинарную книгу природы, чтобы объединить только правильные ингредиенты для создания нового материала, который, поскольку полностью биоразлагаем, возвращается к природе, когда его работа выполнена.
Теперь проблема может заключаться в том, чтобы масштабировать материал до уровня пластика. Сколько же трудолюбивых пауков нам понадобится, чтобы наладить производство, конкурентное производству пластика?
Нисколько!
Для своих исследований финские ученые не использовали ни одной нити шелка паука. «Поскольку мы знаем структуру ДНК, мы можем скопировать ее и использовать для производства белковых молекул шелка, которые химически похожи на те, что находятся в нитях паутины», — объясняет ведущий исследователь Маркус Линдер из Университета Аалто в релизе.
С 1950-х годов, когда полимеры начали набирать обороты среди потребителей, ежегодное производство увеличилось в 200 раз. Только в 2015 году мы произвели более 380 миллионов тонн этого сырья. Новые биоматериалы, такие как этот гибрид паучьего шелка и древесной массы, а также согласованные международные усилия по ограничению одноразового использования пластмасс могут позволить нам дышать немного легче.
Комментарий редакции
Редактировать
1. Новый материал, созданный из паучьего шелка и целлюлозы, может стать эффективной заменой пластика.
2. Исследование, проведенное Университетом Аалто и Техническим исследовательским центром Финляндии, показывает потенциал данного материала в различных отраслях — от медицины до упаковки.
3. Новый биоматериал отличается прочностью, гибкостью и полностью биоразлагаемостью, что позволяет ему естественным образом возвращаться в природу после использования.
4. В ходе исследований не использовались настоящие пауки; благодаря знаниям о структуре ДНК, ученые смогли синтезировать белки, похожие на паучий шелк.
5. Учитывая высокое производство пластика, переход на новые биоматериалы вместе с ограничительными мерами может значительно улучшить экологическую ситуацию.
Вывод:
Автор статьи подчеркивает важность разработки нового биоматериала, который может снизить зависимость человечества от пластика, одновременно оставаясь экологически чистым. Это открытие открывает новые горизонты для устойчивого производства и потребления, что является критически важным для сохранения окружающей среды.
Вывод редакции:
Тезисы автора соответствуют современному научному положению. В настоящее время усиленно ведутся исследования по созданию биоматериалов, которые могли бы заменить пластик. Представленный подход к производству нового материала на базе паучьего шелка и целлюлозы является инновационным и актуальным, способствуя разработке экологически чистых альтернатив, что отражает роль науки в решении проблемы глобального загрязнения.