Учёные из Гарвардского университета (США) создали прочный, дешёвый и способный к биологическому разложению материал. При этом они вдохновлялись самой природой, а точнее — твёрдыми внешними оболочками насекомых и морских обитателей. Авторы разработки уверенно заявляют о безграничном числе его возможных применений и надеются, что однажды все мы сможем воспользоваться «зелёной» альтернативой пластику.

Аспирант Ксавьер Фернандес (справа) и его научный руководитель Дон Ингбер создали новый материал shrilk на основе хитозана и протеина шелка. (Фото Jon Chase.)

Материал, полученный из пустых панцирей креветок и протеинов шёлка, получил название «шкролк» (shrilk). Продукт тонок и прозрачен, а по жёсткости близок к алюминию. По словам разработчиков, бизнес уже проявил интерес к шкролку, в особенности к его потенциальным медицинским талантам; заказчикам требуются рассасывающийся шовный материал, защитные накладки на раны и ожоги, а также подложка для роста клеток с целью регенерации тканей.

Основная изюминка материала, делающая его столь интересным, — способность к биодеградации, которой так не хватает обычным пластикам. Причём шкролк не просто распадается, попав на свалку. Его основной компонент используется в качестве удобрения!

Авторы говорят, что секрет шкролка не только в его химии, но и в дизайне. Материал состоит из двух основных компонентов — хитозана, который составляет основу твёрдых оболочек насекомых и является вариацией хитина, и фиброина, протеина, вырабатываемого из шёлка. Но из простого смешивания этих ингредиентов не получился бы жёсткий и притом гибкий материал. Большинство обнаруживаемых в природе структурных свойств происходит не столько из химии материалов, сколько из архитектуры. Выяснилось, что в случае с насекомыми протеин фибрукол и хитин уложены чередующимися тонкими слоями, подобно обычной фанере. Это придаёт материалу прочность и упругость. Вот так и был создан шкролк — следуя замыслу природы, укладывая слоями хитозан и фиброин.

Исследователи верят, что у шкролка могучий потенциал. Хитин (вариант хитозана) — один из самых распространённых материалов в природе. Он есть во всём, от панцирей креветок до тел насекомых, улиток и раковин моллюсков. Это делает шкролк не только дешёвым, но и потенциально доступным в любом желаемом количестве.

Работы над шкролком продолжаются. Так, оказалось, что материал становится гибким под воздействием влаги, а потому сейчас авторы раздумывают над его применением во влажных средах. Кроме того, учёные хотят упростить производственный процесс, чтобы шкролк использовался и для немедицинских продуктов — к примеру, в производстве компьютерных корпусов и других товаров для дома.

Результаты работы опубликованы в журнале Advanced Materials.

Подготовлено по материалам Harvard Gazette.