Starkare än stål, mer töjbart än nylon och samtidigt biologiskt nedbrytbart. Spindeltråden, ett av naturens starkaste material, har länge fascinerat forskningsvärlden. Nu har forskare vid Cambridge universitet lyckats imitera byggstenarna och skapa ett konstgjort material, som ska ersätta engångsplast.
Varje år produceras drygt 300 miljoner ton plast i världen och av dessa antas mellan 3 och 13 miljoner ton hamna i miljön och världshaven. Där bryts det sakta ned till små mikroplaster, som inte försvinner på flera hundra år och hamnar i både djur och människor. I ett försök att minska plastföroreningarna antog EU i fjol det så kallade engångsplastdirektivet, som börjar gälla i sommar och innebär att användningen av engångsprodukter av plast förbjuds.
Frågan är då vad som ska ersätta plasten, utan att hota miljö och klimat? Det verkar forskare vid Cambrigde universitet ha hittat ett svar på. Inspirerade av spindeln och dess säregna väv, ett av naturens starkaste biomaterial, har de lyckats tillverka ett konstgjort, växtbaserat material, som är lika starkt och flexibelt som engångsplast, men biologiskt nedbrytbart. Materialet kallar de själva för ”veganskt spindelsilke”.
– Andra forskare har arbetat direkt med sidenmaterial för att ersätta plast, vilket är en animalisk produkt. Vi har skapat samma material utan spindeln, så på ett sätt har vi skapat ett ”veganskt spindelsilke”, säger Rodriguez Garcia, en av forskarna bakom studien, i ett pressmeddelande.
Det var genom att undersöka hur spindeltråden kan ha en sådan enorm styrka och samtidigt vara så lätt, som forskarna kom fram till vad de tror är nyckelfunktionen: De regelbundna vätebindningarna, ordnade vid en hög densitet. De applicerade sedan samma funktion på ett protein med en helt annan sammansättning, en restprodukt som kommer från sojaolja, och lyckades återskapa samma slags struktur.
– Vi kan skapa förutsättningar för att få växtprotein att självmontera sig precis som spindelväv gör. I en spindel löses ett silkesprotein upp i vätskelösning och monteras sedan till en otroligt stark fiber i en process som kräver mycket lite energi, säger Tuomas Knowles, professor i kemi vid Cambridge universitet och en av forskarna bakom materialet.
Processen som används vid produktionen av det ”veganska spindelsilket” uppges vara miljövänlig och lämplig för massproduktion.
Studien ”Controlled self-assembly of plant proteins into high-performance multifunctional nanostructured films” har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications. Du kan ta del av den här.
