Американские инженеры забрали у пауков монополию на производство паутины. Их искусственно полученные волокна полностью идентичны паучьим, но по желанию создателей могут изменять свою эластичность, прочность и остальные характеристики.
У инженеров американского стартапа Bolt Threads получилось то, к чему веками стремилось человечество. Они смогли наладить производство волокон паутины, которые ничем не отличаются от паучьего шелка.
Данная компания планируют выпустить на рынок ткань, которая станет намного крепче стали, и при этом будет мягче шерсти овец-мериносов.
Чтобы добиться подобных результатов, понадобилось пять лет проб и ошибок. За этот период сотрудникам проекта удалось сделать немыслимое – повторить биологические процессы, происходящие в организме пауков, когда они выделяют из своих желез на брюшке тоненькую и крепкую нить.
Концепция использования паучьей нити не нова. Издавна человечество ее применяет для ловли небольшой рыбы и для прилаживания к ранам. Связано это с тем, что паучья нить является одним из наиболее крепких, мягких и хорошо податливых материалов в мире.
Паутина в 10 раз крепче стали и кевлара. Вместе с тем, она выделяется потрясающей эластичностью и большой устойчивостью к растяжению.
При этом основная проблема заключалась в том, что изготавливать ее в промышленных объемах до сегодняшнего дня ни у кого не получалось. Лишь у одной паучьей фермы, которая расположена на Мадагаскаре, в 2009 году получилось собрать 3 м нити. Это максимальное количество ткани, добытой естественным путем от пауков. Вся загвоздка в том, что пауки, которых содержат в одном месте, стают каннибалами и просто поедают один одного. Да и несложные вычисления показали, что для получения 30 г ткани из паучьего шелка необходимо 14 000 пауков, поэтому подобный процесс очень затруднительно масштабировать.
Канадским ученым удалось вырастить генно-модифицированных коз, в молоке которых есть такие же молекулярные соединения, что и в паучьей нити. Вследствие того, что козы занимали немало места, требовали много еды и очень медленно размножались, так и не вышло добыть шелковые нити из их молока, и компания была вынуждена объявить себя банкротом.
Bolt Threads решила воспользоваться другим методом. Там, где не помогли пауки-шелкопряды и козы, смогли помочь особые бактерии, новые колонии которых вырастают всего за пол часа и для которых не нужно много еды. Данная идея воодушевила Стива Вассало из фонда Capital и он вложил в стартап 32 000 000 долларов.
”Идея делать шелк по желанию, который можно мыть или устойчивый к ультрафиолету, – невероятна. Bolt Threads намерены коммерциализировать технологию, о которой люди мечтали десятилетиями“, – отметил инвестор.
У сотрудников проекта с помощью генной инженерии получилось вырастить микроорганизмы, которые могут вырабатывать в больших объемах протеины, составляющие основу паучьего шелка. Этого удалось достичь в процессе сбраживания дрожжей.
Полученную с помощью микроорганизмов субстанцию инженеры пропускают сквозь специальную механическую систему, которая сдавливает ее и трансформирует в твердые волокна.
Представители компании полностью не раскрывают всех технологических деталей данного процесса. Однако глава фирмы Дэн Уидмайер сообщил, что эта процедура аналогична работе паутинных бородавок – небольших органов пауков, вырабатывающих паутинную нить.
В итоге, Bolt Threads удалось искусственно создать волокна, которые в природе вырабатывают пауки. Помимо этого, данная технология предоставляет возможность изменять характеристики таких волокон в зависимости от потребностей: изменяя структуру протеинов, нетрудно придать волокнам большей эластичности, прочности или водоотталкивающих свойств.
”Это создает платформу, в которой мы можем задавать свойства материала и масштабировать производство по низкой цене, а значит – коммерциализовать его“, – сообщил Уидмайер.
Производственные мощности стартапа располагаются в Силиконовой долине. Посетивший компанию корреспондент издания Wired посмотрел помещения для экспериментов с клетками, большие емкости с ферментами, а также побывал в цеху для сушки и намотки волокон искусственной паутины.
Представители Bolt Threads рассчитывают, что первые ткани появятся на рынке уже в следующем году. Это не будут материалы для обычной текстильной продукции. По всей видимости, подобную ткань станут применять, к примеру, в чехлах для смартфонов или в автомобильных сиденьях, так как они подвержены быстрому износу.
По материалам flynews24.ru
Последнее редактирование:
