Tselluloosist ja ämblikuniidist komposiitmaterjal pakub konkurentsi plastidele

Aalto Ülikooli ja Soome Tehnilise Uurimise Keskuse (Technical Research Centre of Finland, VTT) teadlaste välja töötatud nanotselluloosist ja ämblikuniidist valmistatud uudne komposiitmaterjal on samaaegselt nii tugev, jäik kui sitke. Materjal on biolagunev.

Siid ja tselluloos on biopolümeerid, millel on suur potentsiaal jätkusuutlike tulevikumaterjalidena. Uue materjali väljatöötamiseks kasutati kasest toodetud nanotselluloosi ja ämblikuniidis sisalduvat siidivalku. Kuna nii tselluloos kui siidivalk lagunevad looduses, laguneb ka uus komposiitmaterjal, erinevalt plastist, looduses.

Tselluloos valiti komposiidis jäigaks tugevduskomponendiks, kuna sellel on sobivad tugevusomadused ja see on kergesti kättesaadav toormaterjal. Nanotselluloosikiud on väga tugevad, kuid nanotselluloosist toodetud materjal on rabe. Komposiitmaterjalile annab sitkuse ämblikuniidis olev siidivalk.

Siid on looduslik valk, mida eritavad näiteks siidiussid, kuid seda leidub ka ämblikuniidis. Aalto ülikooli teadlased ei kasutanud siidivalgu saamiseks ei siidiusse ega ämblikuvõrke, vaid sünteesisid ämblikuniidis oleva siidivalgu DNA ja bakterite abil.

Uudse komposiitmaterjali teeb eriliseks see, et see on samaaegselt nii tugev, jäik kui sitke. Tulevikus saab seda kasutada näiteks plastide asemel komposiitmaterjalides, tekstiilides, pakendimaterjalina, aga ka meditsiinilistes rakendustes.

Uurimistulemuste kohta avaldatud artikkel “Biomimetic composites with enhanced toughening using silk-inspired triblock proteins and aligned nanocellulose reinforcements” ilmus ajakirjas Science Advances 13. septembril.

Uurimisprojekt on üks osa tööst „the Centre of Excellence in Molecular Engineering of Biosynthetic Hybrid Materials“.

Keskkonnameedia

Foto: Soome Tehnilise Uurimise Keskuse, VTT