بحث يكشف أن الحرير العنكبوت يمكن أن تحل محل البلاستيك ذات الاستخدام الواحد

رسم توضيحي لعنكبر. (ويكيميديا كومنز/ ريزا راديتيا باترا)

جاكرتا - تمكن فريق في جامعة كامبريدج في إنجلترا من إنشاء فيلم بوليمر من خلال محاكاة خصائص حرير العنكبوت، أحد أقوى مواد الطبيعة. هذا المنتج قوي مثل البلاستيك العادي المستخدم اليوم ويمكن أن يحل محل المواد في العديد من المنتجات المنزلية الشائعة.

يتم صنع حرير العنكبوت النباتي باستخدام طريقة تجمع البروتينات النباتية في مادة تحاكي الحرير على المستوى الجزيئي ، مما يؤدي إلى فيلم قائم بذاته يشبه البلاستيك ، والذي يمكن تصنيعه على نطاق صناعي.

أمضى البروفيسور توماس نولز سنوات عديدة في قسم الكيمياء جوزيف حميد في كامبريدج، وبحث في سلوك البروتينات. وركز دراسته على ما يحدث عندما "تتصرف البروتينات بشكل سيء"، لا سيما فيما يتعلق بمرض الزهايمر.

"نحن عادة ما تحقق كيف التفاعلات البروتين وظيفية تسمح لنا بالبقاء في صحة جيدة، وكيف التفاعلات غير النظامية لها آثار لمرض الزهايمر"، وقال نولز، الذي قاد الدراسة.

العنكبوت التوضيح. (أونسبلاش/ شهيد شيخ)

"كان من المدهش أن نجد أن أبحاثنا يمكن أن تعالج أيضا مشكلة كبيرة في الاستدامة، وهي التلوث البلاستيكي".

في حين أن معظم أنواع أخرى من البلاستيك الحيوي تتطلب مرافق التسميد الصناعي لتتحلل، فإنها يمكن أن تكون سماد في المنزل. بالإضافة إلى ذلك، لا تتطلب المواد التي طورتها كامبريدج تعديلات كيميائية على لبنات البناء الطبيعية الخاصة بها، لذلك يمكن أن تتحلل بأمان في معظم البيئات الطبيعية.

كما أنها ليست الأولى من نوعها. ادعى فريق من الباحثين في بيركلي أنهم ابتكروا أول بلاستيك قابل للتحلل والسماد في العالم في وقت سابق من هذا العام. يمكن أن تتحلل البلاستيك الجديد تصل إلى 98 في المئة في السماد المنزلي في غضون أيام قليلة، ببساطة عن طريق إضافة الحرارة والماء.

سيتم تسويق الحرير النباتي من قبل Xampla ، وهي شركة جامعة كامبريدج التي تطور بدائل للبلاستيك و البلاستيك أحادي الاستخدام.

وهم يخططون لإدخال مجموعة من الأكياس والكبسولات ذات الاستخدام الواحد في وقت لاحق من هذا العام، لتحل محل البلاستيك المستخدم في المنتجات اليومية مثل أقراص غسل الأطباق وكبسولات منظفات الغسيل.

العنكبوت التوضيح. (أونسبلاش/ صامويل توه)

هذه المواد لديها أداء يعادل البلاستيك الهندسي عالي الأداء، مثل البولي إيثيلين منخفض الكثافة. تكمن قوتها في الترتيب المنتظم للسلاسل ، مما يعني أنه لا يلزم الربط المتبادل الكيميائي ، وهي تقنية تستخدم في كثير من الأحيان لتحسين أداء ومتانة أفلام البوليمر الحيوي.

والعوامل المترابطة الأكثر شيوعا لا يمكن تحملها بل ويمكن أن تكون سامة. في المقابل ، لا يتطلب حرير العنكبوت النباتي الجديد أي عناصر سامة.

"الاختراق الرئيسي هنا هو القدرة على السيطرة على التجميع الذاتي، حتى نتمكن الآن من تصنيع مواد عالية الأداء"، قال مدير أبحاث Xampla رودريغيز غارسيا.

"إنه لأمر رائع أن أكون جزءا من هذه الرحلة. هناك مشكلة تلوث بلاستيكي ضخمة في العالم، ونحن في وضع محظوظ لنتمكن من القيام بشيء حيال ذلك".