Nit zlatna kugla-tkalac pauk jači od kevlara

Svojstva plastike s vremena na vrijeme tako da uzima iznenađen. Na primjer, tkanina tkana od kevlara, niti nož, niti uobičajenog metka bušiti. Ovaj sintetički karbonskih vlakana pronalazi najširu primjenu u proizvodnji neprobojne prsluke i sportske opreme, akustične sustave i komponente zrakoplova. I više iznenađuje da je nit koja plete malo zlatno kugla-tkalac pauk Nephila clavipes, ne popuštajući snazi ​​Kevlar ima pred sobom značajnu prednost: to je elastična, koja je u stanju apsorbirati energiju učinkovito (prije pauze, nit je pružio posto, na trideset).

Video: Crna aramidno Rukavice inox žica resistace Rukavice

Osim toga, sirovina za tzv Kevlar petrohimikaty davanje otrovni otpad. U „zelenom” kao prirodnih sastojaka, od kojih je pauk plete svoju mrežu, ne može sumnjati: organski u prirodi, oni su, kao što svi bi trebali živjeti, biorazgradivi.

Inženjeri rado koriste kugla tkanja pređe kao alternativa kevlara. Međutim, prirodni materijal je preskupo. Pauci - Ne svilena buba uzgoj nikada nisu uzeti: oni su izuzetno agresivni i ne zaziru od kanibalizam. Osim toga, pauci nisu vrlo produktivni: tkaju niti, iako se stalno, ali vrlo sporo. Ipak, ovi problemi ne znače da možete staviti na križu web materijala. Dođite u pomoć kemičari biotehnologije.

Niti osnove kugla-Weaver pauk - svilene proteini koji se proizvode posebnim žlijezde. Tako je truplo nit je od najvećeg interesa u smislu njegovog korištenja kao biomaterial, spidroin čine dvije vrste proteina: prvo stvoriti kristalno stanicu i dati im snagu, drugi oblik „amorfni” nestrukturirani matrice i odgovorni su za elastičnost. Kao što je poznato, proteina kodiranih s odgovarajućim genima. U posljednjih deset godina identificiran i dodjeljuje puno proteina. Naravno, dešifrirati ih je mnogo lakše nego ljudskog genoma, ali ovdje mikrobiolozi ne mogu bez snažnog računalne tehnologije. Tek s razvojem bioinformatike i posebno računalne analize genoma biotehnologa su dobili potreban materijal za manipulacije nasljedne informacije pauka.

Sintetička vlakna ideja je da se pauk geni koji se umeće u DNA drugog živog organizma, uzrokovati sintetizirati molekule svileni protein. Ova operacija je uspješno provedena s bakterijama kolonija koja je, nakon genetske modifikacije su rasle u posebnom mediju. Nemogućnost da se bez te zaštite i postao je glavni nedostatak ove metode: mikrobi su morali hraniti skupe aminokiseline - alanin kristalnog baze i glicina. Čak su i proteini ispalo ne baš punopravni: bakterije bile previše primitivna kako bi se ispravno prevesti dug lanac stranog gena u odgovarajući molekula proteina.

Pokušavaju konstruirati organizam da proizvodi svilene proteine, a stručnjaci su se kanadski biotehnološka tvrtka Nexia. Napomena sličnost strukture izvodnih žlijezde pauka i sisavaca, znanstvenici vshili kugla tkanja gena u DNK koze. Nakon operacije proteina u otopljenom obliku pojavio u svoje mlijeko, a sada smo naporno rade kako bi izolirati i koncentrirati na njih.

Najviše obećava prepoznat kao pokusa s biljkama. posljednji od tih rezultata su prezentirani Udo Conrad (Udo Conrad) njemačkog Instituta genetike bilja (IPK). Conrad ugrađuju gena u krumpir genoma kugla tkanja i duhana, je napravio značajne promjene u kemijskom sastavu dviju kultura: na proteinima svile imati do 2% ukupne mase proteina od bilja. Prema nekim procjenama, proteini proizvedeni primjenom transgeničnih biljaka, su 2-10 puta jeftiniji od sintetizirani bakterija.

Ostaje, međutim, još jedan problem nije riješen. Umjetna svila proteini su lako topljivi, a neravnomjerno uzimajući u vodi, oni skupljaju pretvoriti u grudica i nehomogene polukruta ljepljive mase. U međuvremenu, web se dobro podnosi kišu. Tako da inženjeri genetika je još puno posla kako bi se dati nova svojstva proteina. Sada radimo s postojećim prirodnim i umjetnim sirovina. Znanstvenici pokušavaju replicirati prirodni proces: to je ujedno i pauk žlijezde proizvode proteine ​​u tekućem obliku, ali onda oni prolaze kroz poseban vrti cjevasta tijela dehidrirala i pretvoriti ga u mrežu niti.

Njegova tkanja tehnika prethodno otopljenog proteina i patentirao diva poput DuPont - poznatog proizvođača kevlara. Međutim, predstavnici tvrtki priznati da je to preskupo da bi mogli govoriti o bilo kojoj proizvodnji velikih razmjera sintetičkih vlakana. Nekoliko mjeseci prije o početku zajedničkog projekta već najavio spomenuto Nexia i IPK. Kanađani daju svoju bazu poredan tih gena, a Nijemci - relativno jeftini tehnologija svile sinteza proteina biljke. Nexia, usput, tri godine u suradnji s američkim i kanadskim postrojbama. Vojska, iz očitih razloga, zainteresirani su za „biostalyu” - tzv Nexia umjetna vlakna. No, bez obzira što ga zovu, razvoj gotovom proizvodu ne zaostaje za mehanička svojstva prirodnog i ekonomičan organizaciji proizvodnje, ostaje samo san. Svi uzorci nekoliko umjetnih pauk vlakna su stvorili dosad, ne idu na bilo koju usporedbi s kugla tkanja niti.

No, entuzijazam nije se znanstvenik. Oni vjeruju da kada su proteini će postati dostupniji, to će biti lakše razvijati i učinkovite metode tkanja. Iako je i dalje učiti od prirode i iznenađeni izvrsnosti svojih prirodnih tehnologija.