「ビーガンスパイダーシルク」は、一般的なプラスチックの植物ベースの代替品を提供します
ケンブリッジ大学の科学者は、スパイダーシルクに信じられないほどの強度を与える自己組織化微細構造を模倣することにより、一般的な使い捨てプラスチックの強度を備えた植物ベースのフィルムを製造し、材料の「ビーガン」環境に優しい代替品を提供しています。自立型フィルムは、工業用に着色およびスケールアップでき、作業が完了すると簡単に堆肥化できます。
kouki haegawa
その細い糸は、私たち比較的大きな人間には薄っぺらに見えるかもしれませんが、重量で鋼の5倍の強度を持つスパイダーシルクには、材料科学の世界と共有する多くの秘密があります。
この分野の研究者は、スパイダーシルクからインスピレーションを得て、より感度の高い補聴器の材料を開発し、より良い送達のために抗がん剤を包み、さらには切断された神経を修復するために使用するのを見てきました。
ケンブリッジ大学の科学者たちはタンパク質の振る舞いを研究しており、その一環として、スパイダーシルクの構成とそれに大きな力を与える独特の組成に注意を向けていました。
「スパイダーシルクにその強さを与える重要な特徴の1つは、水素結合が空間内に非常に高密度で規則的に配置されていることです」と研究著者のツォーマスノウルズ教授は述べています。
その後、科学者たちは、代わりに植物から供給された自己組織化タンパク質を使用して、このプロセスを再現することに着手しました。
これは、すべてのタンパク質と同様に、適切な条件下で自己組織化することができるポリペプチド鎖でできている大豆タンパク質分離物から始まりました。
これを達成するには、酢酸と水の混合、高温、超音波処理を行い、タンパク質の溶解性を改善し、秩序だった構造への自己組織化を制御しやすくしました。
「すべてのタンパク質はポリペプチド鎖でできているため、適切な条件下で、植物のタンパク質をスパイダーシルクのように自己組織化させることができます」とKnowles氏は言います。
完成品は、スパイダーシルクのように、水素結合の形成によって駆動される分子相互作用が強化された一連のタンパク質構造です。
溶剤を除去すると、水不溶性のフィルムが残り、ポリエチレンなどの一般的な使い捨てプラスチックと同等の機械的性能を発揮します。
また、すべて天然のビルディングブロックに化学修飾を加えていないため、家庭用堆肥化システムで材料を安全に分解できます。
「他の研究者はプラスチックの代替品としてシルク素材を直接扱ってきましたが、それでも動物製品です」と共著者のマーク・ロドリゲス・ガルシア博士は言います。「ある意味で、「ビーガンスパイダーシルク」を思いついたのです。スパイダーなしで同じ素材を作成しました。」
原文（英）：https://newatlas.com/materials/vegan-spider-silk-plant-based-plastic/
