1 min

Pukeudummeko tulevaisuudessa hämähäkinseittiin?

Fablehti 11/19
Luonto ja sen materiaalit tarjoavat hyviä ominaisuuksia, joista tekstiiliteollisuus voi ottaa oppia. Hämähäkinseitistä ja selluloosasta on kehitetty uusi materiaali, joka on luja, jäykkä ja sitkeä.

Mitä jos tekstiilit voitaisiin tehdä luonnon hyviä ominaisuuksia toistamalla? Tähän saakka on ollut haasteellista valmistaa materiaalia, joka on yhtä aikaa sekä lujaa että venyvää. Jommastakummasta ominaisuudesta on jouduttu aina tinkimään.

Nyt Aalto-yliopiston ja VTT:n tutkijat ovat onnistuneet selättämään haasteen ottamalla mallia luonnosta.

Selluloosa + silkki = lujaa ja sitkeää

Uusi biopohjainen materiaali luotiin liimaamalla puun selluloosakuituja yhteen silkkiproteiinilla, jota löytyy hämähäkinseitistä. Tuloksena oli hyvin jäykkää ja samalla sitkeää materiaalia.

Tämäntyyppiselle kierrätettävälle biomateriaalille on tarjolla useita potentiaalisia käyttökohteita. Tulevaisuudessa sitä voidaan hyödyntää esimerkiksi vaatteisiin, kirurgisten ompelulankojen valmistamiseen, muovien korvaamiseen, biopohjaisiin komposiitteihin, kännykänkuoriin ja auton osiin.

Selluloosa ja silkki ovat biohajoavia

Tutkimusta vetänyt Aalto-yliopiston professori Markus Linder kertoo, että luonto tarjoaa uusien materiaalien kehittämiseen loistavia raaka-aineita. Selluloosan ja silkin etu on, että toisin kuin muovi, ne ovat biohajoavia eikä niistä irtoa esimerkiksi mikromuoveja.

”Nämä luonnon hyvät ominaisuudet meidän tutkijoiden pitää vain pystyä toistamaan”, Linder sanoo.

Silkki on proteiini, jota esiintyy luonnossa muun muassa silkkitoukan erittämänä ja hämähäkinseitissä. Tutkimuksessa käytetty hämähäkkisilkki ei kuitenkaan ollut peräisin seitistä vaan se valmistettiin synteettisen DNA:n ja bakteerien avulla.

”Koska tunnemme DNA:n rakenteen, voimme kopioida sen ja valmistaa sen avulla kemiallisesti samanlaisia silkkiproteiinimolekyylejä kuin hämähäkinseitissä on. DNA:ssa on kaikki se informaatio valmiina”, Linder selittää.

Työ on osoitus proteiinien kehittämisen uusista ja monipuolisista mahdollisuuksista. Vastaavia komposiittimateriaaleja voidaan valmistaa hiukan eri raaka-aineista ja saada aikaiseksi uusia ominaisuusyhdistelmiä eri käyttötarkoituksiin.

Parhaillaan tutkijat kehittävät komposiittimateriaalia, joka soveltuu esimerkiksi implantteihin ja iskunkestäviin kohteisiin. Tutkimushanke on osa Suomen Akatemian rahoittamaa Biosynteettisten hybridimateriaalien molekyylimuokkaus ”Hyber” -huippuyksikköä.