Tơ nhện thuần chay' này có thể thay thế hầu hết các loại nhựa dùng một lần
2021-07-05
2021-07-05
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã tình cờ tìm ra một giải pháp đầy hứa hẹn cho vấn đề ô nhiễm nhựa ngày càng gia tăng của chúng ta.
Theo bài báo đăng trên tạp chí Nature Communications, "tơ nhện thuần chay" có nguồn gốc thực vật có thể thay thế các chất ô nhiễm có trong vật liệu đóng gói hàng ngày.
Một spinoff của Cambridge có tên Xampla sẽ thương mại hóa công nghệ này, với kế hoạch phát hành tơ nhện tổng hợp dưới dạng gói và viên nang vào cuối năm 2021.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Cambridge có thể có một giải pháp khả thi cho tình thế tiến thoái lưỡng nan về nhựa sử dụng một lần: tơ nhện. Hay, chính xác hơn, một loại polymer tổng hợp có nguồn gốc thực vật mô phỏng thành phần của tơ nhện, nhưng không thực sự đến từ động vật chân đốt tám chân.
➡ Bạn bị ám ảnh bởi khoa học. Chúng tôi cũng vậy. Hãy cùng nhau tìm hiểu nó.
Các nhà nghiên cứu đã mô hình hóa polyme của họ sau tơ nhện do độ bền và sức mạnh của nó — nếu bạn có thể mở rộng mạng nhện lên kích thước con người, nó sẽ có khả năng bẫy được một chiếc máy bay. Trên thực tế, tơ nhện bền gấp 5 lần thép và mạnh hơn một nửa so với sợi Kevlar; nó được coi là một trong những vật liệu tự nhiên mạnh nhất trên Trái đất.
Thật đáng kinh ngạc, các nhà khoa học đã phát triển vật liệu tổng hợp trong khi nghiên cứu một thứ hoàn toàn khác: sự hình thành và tương tác protein. Tất cả bắt đầu với một loạt các phân tích protein trong phòng thí nghiệm của Tuomas Knowles, một giáo sư tại Khoa Hóa học Yusuf Hamied. Ông muốn hiểu tại sao, trong một số trường hợp, protein trở nên dị dạng, dẫn đến bệnh tật và các vấn đề sức khỏe ở người.
"Chúng tôi thường điều tra các tương tác chức năng của protein cho phép chúng ta sống khỏe mạnh như thế nào và các tương tác không thường xuyên có liên quan đến bệnh Alzheimer như thế nào", Knowles cho biết trong một thông cáo báo chí Cambridge. "Thật bất ngờ khi thấy nghiên cứu của chúng tôi cũng có thể giải quyết một vấn đề lớn về tính bền vững: đó là ô nhiễm nhựa."
Nghiên cứu liên quan đến protein này đã thúc đẩy Knowles và nhóm của ông xem xét làm thế nào một số vật liệu, chẳng hạn như tơ nhện, có thể mạnh đến vậy do các liên kết phân tử yếu của chúng. Bị thúc đẩy bởi câu hỏi đó, nhóm nghiên cứu bắt đầu suy nghĩ về cách họ có thể tái tạo sự hình thành liên kết phân tử của tơ nhện và tự lắp ráp trong các protein khác.
Sử dụng mô hình 3D để tìm hiểu cách con rắn này bay
Sử dụng mô hình 3D để tìm hiểu cách con rắn này bay
Skin Robot có khả năng ghi nhớ
Các nhà nghiên cứu đã thành công khi sử dụng phân lập protein đậu nành - có thành phần phân tử hoàn toàn khác với tơ nhện - do thực tế là tất cả các protein đều bao gồm các chuỗi polypeptit. Bởi vì các nhà nghiên cứu có cùng một chất liệu cơ bản để làm việc, họ có thể nhân đôi sự hình thành phân tử dày đặc của tơ nhện với phân lập protein đậu nành. Họ mô tả quá trình này trong một bài báo ngày 10 tháng 6 được xuất bản trên tạp chí Nature Communications.
Sử dụng các thành phần bền vững, như protein thực vật, các nhà nghiên cứu đã phát triển "tơ nhện thuần chay", trông tương tự như nhựa, nhưng có thể phân hủy và có tiềm năng sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, bao gồm cả làm lớp phủ chống nước. Hy vọng rằng vật liệu mới này sẽ là một giải pháp thay thế hiệu quả, thân thiện với môi trường cho các loại nhựa vi sinh có hại và nhựa sử dụng một lần trong các sản phẩm hàng ngày từ vật liệu đóng gói đến viên giặt tẩy.
Một spinoff của Đại học Cambridge có tên Xampla, tập trung vào các chất thay thế cho nhựa sử dụng một lần và vi nhựa, sẽ thương mại hóa công nghệ này. Bạn có thể mong đợi thấy tơ nhện tổng hợp vào cuối năm nay dưới dạng gói và viên nang sử dụng một lần.
Nguồn: https://www.popularmechanics.com/