На перший погляд, в області конструювання матеріалів, поєднання в одному зразку міцності та пружності виглядає малоймовірним — збільшення міцності означає втрату пружності та навпаки. Однак, нова речовина, отримана в результаті змішування волокон деревини та павутини, робить це цілком можливим.
Дослідники з Університету Аалто та Технічного дослідницького центру VTT (Фінляндія) створили дійсно новий матеріал на біологічній основі, шляхом склеювання волокон деревної целюлози та шовку, знайденого в нитках павутини. Дослідження опубліковане на сайті університету.
За словами професора Університету Аалто Маркуса Ліндера, який очолює дослідження, природа пропонує відмінні інгредієнти для розробки, таких як міцну і легкодоступну целюлозу, та міцну, але гнучку павутину. Переваги обох цих матеріалів полягає в тому, що, на відміну від пластику, вони біорозкладні та не завдають шкоди навколишньому середовищу, як мікропластик.
В результаті виходить дуже міцний та пружний матеріал, який може бути використаний як заміна пластмаси, як частина біокомпозитних матеріалів, в медичних цілях, у текстильної промисловості, виробництві упаковування та багато іншого.
Для створення нового експериментального матеріалу використовували березову м'якоть, яка була розщеплена на крихітні волокна — нанофібрили целюлози. Потім, в отриману масу був доданий адгезив (речовина, що може з'єднувати матеріали шляхом поверхневого зчеплення) з павутини, в результаті чого утворилася м'яка матриця, що розсіює енергію, та яка складається з вирівняних у напрямку нанофібрилів.
Шовк є природним білком, який виділяється тваринами, такими як шовковичні черви, а також міститься в нитках павутини. Однак шовк павутини, використовуваний дослідниками, насправді береться не з павутини, а виробляється штучно, використовуючи бактерії з синтетичною ДНК.
«Оскільки ми знаємо структуру ДНК, ми можемо її скопіювати та використовувати для виробництва молекул протеїну шовку, які за хімічним складом схожі на ті, що виявлені в нитках павутини. ДНК містить всю необхідну інформацію», пояснює Ліндер.
Дослідження показали, що за своїми властивостями новий екопластик «перевершує більшість сучасних синтетичних та природних матеріалів» здатністю до опору необоротної деформації та навантажень на злам.
Нагадаємо що зовсім недавно, у пошуках альтернативи пластику дослідник з Філіппінського інституту біологічної хімії Денксібел Монтінола розробив біопластик з використанням полімерів, відомих як пектин та карагенан. Їх отримують зі шкірки манго та морських водоростей.
