چطور از «آب پنیر» ابریشم بگیریم؟
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، محققان سوئدی فرآیندی ارائه کردند که در آن می‌توان از پروتئین آب پنیر، ابریشم مصنوعی تولید کرد. این گروه با بررسی ساختار این ابریشم، نشان دادند که ذرات پروتئینی موسوم به «نانوفیبریل» به هم متصل می‌شوند و الیاف ابریشم را تولید می‌کنند.
نکته جالب توجه در این پروژه آن است که بهترین الیاف آنهایی نیستند که رشته‌های پروتئینی بلندتری دارند. این گروه دریافتند که بیشترین استحکام را ابریشم‌هایی دارند که نانوالیاف پروتئینی مورد استفاده در آنها کیفیت پایینی دارد.
تقلید از طبیعت برای تولید ابریشم کار ساده‌ای نیست؛ به همین دلیل محققان در این پروژه از مواد خودآرا استفاده کردند.
لوندل، از محققان KTH، می‌گوید: «این فرآیند بسیار ساده است. برخی پروتئین‌ها در این روش خودآرایی می‌شوند و به صورت نانوالیاف در می‌آیند. یک سیال حاوی این نانوالیاف، آنها را به درون یک کانال بسیار باریک پمپ می‌کند. جریان آب دیگری به صورت عمودی بر این ساختار وارد می‌شود و آن را فشرده می‌کند که این کار در نهایت موجب چسبیدن الیاف به هم می‌شود. این فرآیند اتصال با آب، به فشرده‌سازی هیدرودینامیکی شهرت دارد که پیش از این محققان این پروژه از آن برای تولید الیاف مصنوعی چوب با استفاده از فیبریل‌های سلولزی استفاده کرده بودند.
محققان این پروژه پروتئین به دست آمده از آب پنیر تولید شده از شیر گاو را گرما می‌دهند و به آن اسید اضافه می‌کنند. شکل و مشخصات فیبریل‌ها بستگی به غلظت پروتئین در محلول دارد، به طوری که اگر این غلظت کمتر از چهار درصد باشد، الیاف ضخیم و مستحکم فیبریل تشکیل می‌شود. ضخامت این فیبریل‌ها چهار تا هفت نانومتر و طول آن به 2000 نانومتر می‌رسد. افزایش غلظت به شش درصد موجب نازک‌تر و کوتاه‌تر شدن الیاف می‌شود، به طوری که ضخامت به دو تا سه نانومتر و طول آن به 40 نانومتر می‌رسد.
این گروه تحقیقاتی نشان دادند که الیاف کوتاه‌تر و نازک‌تر، کیفیت بهتری نسبت به الیاف ضخیم دارند. بررسی‌های محققان نشان داد که نانوفیبریل‌های کوتاه و نازک، به راحتی پیچ می‌خورند و به هم متصل می‌شوند که این امر موجب استحکام بهتر ابریشم می‌شود.
پژوهشگران با این روش موفق به ساخت الیاف ابریشم به طول پنج میلی‌متر شدند که کیفیت قابل قبولی دارد. از نتایج این پروژه می‌توان برای ساخت بافت‌های مصنوعی استفاده کرد.
انتهای پیام/