Нейлон и полиэстер могут уйти в прошлое, уменьшив микропластическое загрязнение в океанах и проложив путь к самовосстанавливающейся защитной одежде или предметам одежды со встроенными гибкими экранами.
Недавно обнаруженный материал , изготовленный из зубов кальмаров может в один день заменить искусственные волокна, такие как нейлон и полиэстер. Это поможет уменьшить микропластическое загрязнение в океанах, а также проложит путь к новым возможностям, таким как самовосстанавливающаяся защитная одежда или одежда со встроенными гибкими экранами.
Умные материалы, о которых идет речь, сделаны из материала, найденного в присосках на щупальцах кальмара. У некоторых видов, у этих присосок, есть кольцо «зубов», чтобы помочь кальмару хвататься за поверхность. Они известны как SRT - кольцевые зубы кальмаров - белки, из которых они сделаны, взволновали ученых.
Белки SRT состоят из «строительных блоков», которые могут по-разному сочетаться для производства материалов с разными свойствами. В зависимости от расположения блоков получаемый материал может быть электропроводящим или обладать, например, свойствами самовосстановления.
«Природа производит разнообразные интеллектуальные материалы, способные воспринимать окружающую среду, самовосстановление и исключительные механические функции», - сказал Мелик Демирель, директор Центра исследований передовых волоконных технологий штата Пенсильвания, который руководил исследованием. «Эти материалы или биополимеры обладают уникальными физическими свойствами, которые нелегко обнаружить в синтетических полимерах, таких как пластик. Важно отметить, что биополимеры являются устойчивыми и могут быть сконструированы для улучшения их физических свойств».
Микроволокна, отрывающиеся от предметов одежды в стиральной машине, в настоящее время являются одним из основных источников микропластического загрязнения, тогда как одежда, покрытая материалами на основе белка SRT, будет более долговечной.
Точно так же умные материалы с самовосстановлением могут быть использованы для производства более качественной защитной одежды, например, костюмов Hazmat, говорят исследователи. Используя слои различных материалов SRT, переплетенных с другими слоями, вы можете даже создавать предметы одежды, которые меняют цвет, когда загрязнение воздуха достигает опасного уровня, или со встроенным гибким дисплеем.
«SRT фотоника биосовместима и биоразлагаема, поэтому может использоваться для создания не только носимых мониторов здоровья, но и имплантируемых устройств для биосенсора и биодетекции», добавляет Демирель.
Более того, нет никакой жестокости по отношению к вовлеченным животным - белки SRT можно выращивать в лаборатории, используя генетически модифицированные бактерии E.coli , без необходимости беспокоить и без того истощающуюся популяцию кальмаров. Действительно, гораздо эффективнее выращивать их с нуля, чем «забирать» их у природы.
«Мы не хотим истощать природные ресурсы кальмара, и, следовательно, мы производим эти белки в генетически модифицированных бактериях. Процесс основан на ферментации и использует сахар, воду и кислород для производства биополимеров », - объясняет Демирель.
«Расширение этих материалов требует дополнительной работы», - продолжает он. «Сейчас мы работаем над технологией обработки этих материалов, чтобы мы могли сделать их доступными в процессах промышленного производства».
Не забывайте подписываться и ставить лайки. Этим вы даете жизнь новым статьм!