Учёные из Университета штата Пенсильвания совершили впечатляющий прорыв в создании экологичных материалов. Они разработали способ превращения обычной кукурузы в искусственный аналог паучьего шёлка — сверхпрочный, лёгкий и полностью биоразлагаемый пластик. Новый материал по удельной прочности превосходит сталь и кевлар, при этом он полностью разлагается в природе за несколько месяцев.
Команда под руководством профессора Мелиссы Гэвин (Melisa Gavin) использовала генетически модифицированные штаммы E.coli, которые производят белки, аналогичные тем, из которых пауки плетут свою паутину. Эти белки затем смешивают с полимерами, полученными из кукурузного крахмала. В результате формируется материал с уникальной структурой — сочетанием жёстких кристаллических доменов и гибких аморфных участков.
Полученный «паутинный пластик» обладает удивительными свойствами:
- Высокая прочность на разрыв (лучше стали при значительно меньшем весе);
- Отличная эластичность;
- Полная биоразлагаемость в почве за 3–6 месяцев;
- Возможность промышленного производства.
В отличие от обычного пластика, который разлагается сотни лет, новый материал полностью возвращается в природный цикл. При этом он значительно прочнее и легче большинства синтетических аналогов. Это делает его идеальным кандидатом для упаковки, текстильной промышленности, медицины (рассасывающиеся швы, импланты) и даже лёгкой бронезащиты.
Исследователи отмечают, что технология масштабируема и может использовать отходы кукурузного производства, что делает её экологичной и экономически выгодной. Сейчас команда работает над удешевлением процесса и повышением стабильности материала при хранении.
Это открытие может стать одним из ключевых шагов в борьбе с пластиковым загрязнением планеты и переходом к полностью биооснованной экономике.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
