Un proces inspirat de păianjeni transformă proteinele din porumb într-un material similar plasticului

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Tehnologia și inovația îi datorează mult naturii. Observarea modului în care funcționează lumea naturală a dus la invenții utile precum Velcro, vopsele auto-curățante sau armuri corporale extrem de rezistente. Acum, un nou studiu arată că oamenii de știință au reușit să transforme o proteină din porumb într-un material similar plasticului, folosind un proces inspirat de modul în care păianjenii produc mătase.

Studiul a fost publicat în revista Nature Communications.

Descoperirea ar putea duce, în viitor, la ambalaje alimentare biodegradabile, reducând poluarea generată de plastic. Biopolimerii pe bază de plante sunt considerați alternative sustenabile la materialele plastice derivate din combustibili fosili.

O echipă de cercetători din China și Țările de Jos a ales proteina de porumb numită zeină, deoarece este abundentă, regenerabilă și hidrofobă (rezistentă la apă). Problema este că zeina este fragilă, iar cercetătorii au căutat o metodă de a-i crește rezistența mecanică.

Cum au făcut cercetătorii un material similar plasticului folosind porumb?

Soluția a venit din natură: mătasea de păianjen. Acest material natural este extrem de rezistent, capabil să absoarbă cantități mari de energie fără să se rupă, depășind oțelul la capitolul tenacitate. Secretul constă în modul în care păianjenii forțează proteinele să se alinieze în structuri foarte ordonate în timpul producerii mătăsii, explică Phys.org.

Cercetătorii au replicat acest proces folosind zeina. Ei au întins o soluție lichidă de proteină (amestecată cu apă și alcool) pe o suprafață plană, folosind un dispozitiv industrial de aplicare a filmelor. În timpul trecerii pe sub lamă, forțele de forfecare determină desfășurarea și alinierea proteinelor, imitând procesul din glandele păianjenilor.

Materialul rezultat a fost uscat și testat riguros. Acesta a fost întins până la rupere și s-a dovedit de două ori mai rezistent decât filmele vegetale obișnuite, având o rigiditate comparabilă cu lemnul și cu mătasea naturală. Cercetătorii au observat și că materialul are bune proprietăți de blocare a oxigenului și umezelii.

Plasticul nu va fi înlocuit prea curând

Pentru a testa potențialul practic al acestui material similar plasticului, oamenii de știință au învelit banane proaspete în acest film de zeină și le-au depozitat în condiții accelerate de îmbătrânire. Fructele nu au oxidat și nu s-au brunificat. În plus, materialul s-a degradat natural în sol, între 60% și 80% în aproximativ 30 de zile.

Totuși, cercetătorii spun că, deși rezultatele sunt promițătoare, materialul nu va înlocui curând plasticul convențional. Mai sunt necesare îmbunătățiri, inclusiv adaptarea tehnologiei pentru alte proteine vegetale și dezvoltarea unor metode de producție la scară industrială.

Vă recomandăm să citiți și:

Test de cultură generală. Ce este pH-ul și ce măsoară?

Țesătura fără baterii transformă hainele într-un tensiometru în timp real

Cercetătorii au descoperit o utilizare ingenioasă pentru zațul de cafea

Cercetătorii au creat perna care te trezește la incendiu