Группа американских ученых разработала искусственное волокно, которое прочнее кевлара и стали. Оно было создано благодаря генетически модифицированным бактериям.
В течение многих лет ученые работали над новыми типами материалов, которые были бы не только прочными, но и очень легкими. Кевлар — такой материал, который используется в пуленепробиваемых жилетах, но, возможно, в будущем будет массово производиться совершенно новый материал с еще более интересными свойствами.
Искусственное волокно необычайной прочности:
Инженеры Вашингтонского университета в г. Луи разработали новый гибридный белок амилоидного шелка и произвели его в модифицированных бактериях. Результатом этого эксперимента стал материал волокна, который прочнее и долговечнее, чем естественная паутина и сталь. А как известно, паутина — один из самых прочных и долговечных материалов на нашей планете. Новый материал получил название «амилоидно-полиметрическая» нить.
Материал производится генетически модифицированными бактериями, созданными в лаборатории, имеющей большой опыт в этой области. В 2018 году она разработала бактерии, ответственные за рекомбинантный паучий шелк, с характеристиками, аналогичными натуральным аналогам по всем важным механическим свойствам.
Команда, задействованная в этом проекте, столкнулась с настоящим вызовом. Препятствия, связанные с рекомбинантной нитью шелка паука, необходимо было преодолеть без значительных модификаций для получения -нанокристаллов. Они являются основным компонентом натурального паучьего шелка и придают материалу долговечность. Чтобы преодолеть эту проблему, команда создала различные полиметрические амилоидные белки с использованием трех хорошо изученных амилоидных последовательностей.
Белки, полученные в результате этого процесса, имеют меньше повторяющихся аминокислотных последовательностей, чем паутина, что облегчает их производство бактериями. В результате эксперимента был получен гибридный амилоидный полиметрический белок с 128 повторяющимися единицами. Это очень важно, потому что чем длиннее белок, тем сильнее и тверже получаемые волокна.
Ученые говорят, что созданное таким образом волокно имеет прочность намного выше, чем обычная сталь. Он также прочнее, чем кевлар и все предыдущие рекомбинированные волокна. Исследования по этому проекту только начались, поэтому вероятно, пройдет много лет, прежде чем новое волокно станет широко использоваться.
Открытие, однако, показывает, что исследователи могут производить материалы намного лучше, чем те, что встречаются в природе.
