Китайські вчені отримали нове волокно на основі павутиння і шовку: воно в 6 разів міцніше за кевлар (фото)

Вченим з Китаю, які представили результати своєї роботи у виданні Matter, вдалося генетично модифікувати тутових шовкопрядів, щоб отримати матеріал, який у 6 разів міцніший за кевлар, що використовується в бронежилетах. Нове волокно може не тільки врятувати життя людей, але його можна застосовувати в різних галузях виробництва. При цьому технологія створення надміцного волокна є більш екологічно чистою, ніж наявні технології виробництва високоміцних волокон, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Нитки, які створюють шовковичні черв'яки, тобто гусениці шовкопрядів для створення коконів, з яких з'явиться метелик, є легкими і водночас міцними. Але, коли йдеться про співвідношення ваги та міцності, то ці нитки не йдуть у жодне порівняння з нитками, які створюють павуки для своїх павутинок. Павутини павуків повинні зупиняти здобич, що швидко рухається, і деякі види витратили мільйони років на вдосконалення цієї здатності. Але зібрати павутини для створення надміцних тканин виявилося дуже складним завданням.

Тож китайські вчені вирішили додати гени павуків тутовим шовкопрядам для того, щоб отримати нитки неймовірної міцності. Для цього використали технологію CRISPR-Cas9. Науковці ввели гени білка павукової павутини в ДНК тутового шовкопряда, щоб вони експресувалися в їхніх залозах.

Під час раніше розроблених процесів створення штучного павукового павутиння вчені ледве могли нанести на нього поверхневий шар глікопротеїнів і ліпідів, щоб допомогти павутині протистояти вологості та впливу сонячного світла. Такий шар у природі павуки наносять на свою павутину. Генетично модифіковані тутові шовкопряди вирішили цю проблему, оскільки шовковичні черв'яки покривають свої волокна аналогічним захисним шаром.

Крім того, що цей матеріал у 6 разів міцніший за кевлар і його можна використовувати для створення бронежилетів (вони, до речі, будуть набагато легшими від кевларових версій), виробництво нового волокна не створює пластикових відходів і не потребує викопного палива.

Також учені вважають, що новий матеріал можна використати для створення надміцних і довговічних хірургічних ниток для накладання швів, і більш зручного одягу.

У майбутньому автори дослідження хочуть використати отримані дані для створення генетично модифікованих тутових шовкопрядів, які виробляють павутинне павутиння як з натуральних, так і зі штучних амінокислот.

Фокус уже писав про те, що нове з'єднання з двох шовків успішно відновлює перерізані нерви. Новий матеріал для відновлення пошкоджених нервів був створений шляхом об'єднання ниток павуків і шовкопрядів.