Исследователи из Университета Шеффилда установили, что понимание процесса, с помощью которого животные плетут шелк, может привести к новым, более экологичным способам производства синтетических волокон.

Специалисты подчеркнули, что животные в процессе плетения вытягивают, а не выталкивают нить из своего тела. Они предположили, что, если скопировать этот процесс в промышленности, удастся улучшить методы обработки синтетических материалов и предложить им более экологичные альтернативы.

Сейчас волокна изготавливаются путем экструзии. Жидкое сырье проталкивается через краситель, а затем затвердевает за счет воздействия разных температур и агрессивных химикатов. Шелк может делать это в более мягких условиях, оставляя после себя только воду.

Исследование представлено в Nature Communications.

«Шелк – один из многообещающих зеленых материалов. Он может стать идеальной заменой нейлоновым и полиэстеровым тканям, — отмечает Джейми Спаркес, ведущий автор работы. – Проблема заключается в сложности и длительности процесса производства волокна».

Компьютерные модели, экспериментальные данные и практические изменения показали, что шелкопряды не могут выделять нить выдавливанием. Для этого особи пришлось бы сжаться настолько, чтобы создать давление, эквивалентное зажиганию в дизельном двигателе. Вместо этого животные прибегают к вытягиванию или пултрузии.

«Решив получить нить из жвачки, вы не станете проталкивать ее между зубами. Вы возьмете один конец и будете тянуть. Так же поступают пауки и шелкопряды», — объяснил доктор Крис Холланд.

Понять процесс ученым помог преобразованный реометр, традиционно применяемый для измерения вязкости жидкостей. Авторы превратили его в высокочувствительную прялку, способную определить усилия, необходимые для получения волокна.