Диета из нановолокон позволила шелкопрядам создавать намного более прочный шелк
С помощью целлюлозных нановолокон ученым удалось сделать шелк намного прочнее
В дикой природе тутовые шелкопряды питаются листьями тутового дерева. Питательные вещества из этих листьев всасываются из пищеварительной системы в кровоток и попадают в модифицированные слюнные железы, благодаря которым черви и создают свои коконы из шелка. Исследователи из японского Университета Тохоку заменили листья шелковицы специальным кормом для шелкопряда, в который они добавили нановолокна целлюлозы (CNF).
Эти крошечные волокна производятся из целлюлозосодержащих природных материалов, таких как древесные отходы. При правильной подготовке полученные CNF могут быть включены в строительные материалы, и это неплохая арматура – они в пять раз легче стали, но при этом в пять раз прочнее ее. Однако главная проблема заключается в том, чтобы заставить эти нановолокна выровняться в правильной конфигурации.
После приема дополненного корма тутовые шелкопряды рассредоточили CNF в своей слюне, производя шелковые нити. Важно отметить, что все нановолокна были ориентированы в направлении потока слюны, что оказалось идеальным фактором для укрепления шелка. Фактически, когда усиленные шелковые нити прошли ряд тестов, они оказались вдвое прочнее, чем нити, произведенные червями на «обычной» диете.
Следует отметить, что несколько лет назад китайские ученые аналогичным образом смогли укрепить шелк, добавив в рацион шелкопряда графен и углеродные нанотрубки.