Міцніший і довговічніший. Австралійські вчені створили синтетичний шовк, що кращий за справжній
ChatGPT
Кандидат наук Мартін Закі та доктор Бен Аллардайс демонструють необроблені шовкові волокна і тканину, які вони створили в лабораторії IFM (Фото: Фрейла Фергюсон / IFMм)
Дослідники з Інституту прикордонних матеріалів Дікіна (IFM) здійснили прорив у сфері створення матеріалів нового покоління.
Їм вдалося розробити процес мокрого прядіння нового класу шовку, волокна якого за своїми характеристиками перевершують натуральний шовк.
Шовк шовкопряда — це білкове волокно, яке за своїми механічними властивостями може конкурувати з синтетичними волокнами, отриманими з нафти. При цьому його виробництво потребує набагато менше енергії. Однак, незважаючи на десятиліття досліджень, багато аспектів прядіння натурального шовку досі залишаються загадкою.
Нове відкриття IFM наближає вчених до розгадки цієї таємниці. Дослідники розробили метод, який дає змогу отримувати шовкові волокна, що перевершують за своїми властивостями натуральний шовк.
Зазвичай для отримання волокон шовк піддається дегумуванню — промисловому процесу, під час якого видаляють серицинову камедь, що покриває волокна. Однак цей процес може пошкодити білки шовку і знизити якість волокна.
Дослідники з IFM запропонували новий підхід. Вони розчинили цільні шовкові волокна, не піддаючи їх дегумуванню. Це дало змогу отримати прядильний розчин, який точніше імітує шовк, вироблений шовкопрядом.
Отриманий розчин було піддано мокрому прядінню з використанням сучасного обладнання IFM. У результаті було отримано волокна, які за своїми характеристиками перевершують натуральний шовк.
«Ми знайшли спосіб відтворити волокно, яке виробляє шовкопряд, і розкрити його потенціал, зробивши його настільки ж біорозкладним, міцним і енергоефективним», — каже заступник директора IFM Джо Разал. «Фактично, при прядінні в ідентичних умовах негумовані розчини виробляють волокна у вісім разів міцніші і в 218 разів жорсткіші, ніж дегумована шовкова сировина».
Дослідники вважають, що їхнє відкриття може стати основою для створення нових стійких матеріалів, які знайдуть широке застосування в різних галузях.
«Якби ці знання можна було застосувати до інших біополімерів — інших білків, целюлозних волокон — ми могли б потенційно виробляти нові волокна, які споживають лише малу частину енергії, ніж синтетичні, але водночас працюють так само добре, зберігаючи перевагу біорозкладності», — каже доктор Бен Аллардайс.
