دانشمندان ابریشم را به چرم تبدیل کردند

هزاران سال است که چرم به دلیل قابلیت انعطاف‌پذیری و دوام مورد استفاده بشر است اما تولید انبوه مدرن به این معنی است که آسیب‌های زیادی به محیط‌زیست وارد کرده و دوستدار محیط زیست نیست. گاوداری‌ها زمین‌های عظیمی را اشغال کردند و آب زیادی مورد استفاده قرار می‌دهند و حیوانات نیز مقادیر زیادی متان در جو منتشر می‌کنند و مواد شیمیایی سختی نیز برای پردازش تولید چرم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شایان‌ذکر است که گزینه های چرم سبزتر و تمیزتر در حال تولید چرم از چیزهایی مانند قارچ است و اکنون، محققان دانشگاه تافتس نشان داده‌اند که ابریشم نیز می‌تواند رقیبی در این رقابت باشد.

به‌نظر می‌رسد، ابریشم و چرم با یکدیگر متفاوت هستند اما این گروه روش جدیدی برای پردازش ابریشم ایجاد کرده است تا آن را سخت‌تر، محکم‌تر و با دوام‌تر کند، در حالی که همچنان انعطاف‌پذیر باشد. این فرآیند فقط به مواد شیمیایی ملایم نیاز دارد و می‌تواند در دمای اتاق انجام شود و تاثیر کمتری بر محیط‌زیست داشته باشد.

دانشمندان با الیاف معمولی ابریشم گرفته شده از پیله کرم ابریشم کار خود را شروع کردند. این الیاف به صورت دوغاب مخلوط و به قطعات اصلی پروتئین تقسیم می‌شوند. سپس فیبروئین ابریشم با یک نرم‌کننده و یک ماده غلیظ کننده صمغ گیاهی ترکیب و مواد حاصل به صورت سه بعدی چاپ می‌شوند، دقیقا مانند این که عنکبوت‌ها یا کرم‌ها آن را از غده‌های خود خارج می‌کنند.

محققان برای تقویت بیشتر مواد ابتدا یک لایه پایه کیتوزان (ماده‌ای که سخت‌پوستان اسکلت بیرونی خود را با آن سخت می‌کنند) را با نرم‌کننده و رنگ ترکیب کردند.

محققان اظهار کردند: ماده به‌دست آمده دارای خصوصیاتی مشابه چرم معمولی است. قابلیت جمع شدن، سوراخ شدن، کشش و دوختن را دارد تا لباس و لوازمی چرمی تهیه شوند. روش تولید چاپ سه بعدی می‌تواند برای ایجاد الگوها و بافت‌ها تنظیم شود تا عملکرد، ظاهر و یا قابلیت لمس آن تغییر کند.

فیورنزو اومنتو محقق این تحقیق می‌گوید: «کار ما متمرکز بر استفاده از مواد طبیعی مشتق شده است که با حفظ عملکرد مواد، استفاده از مواد شیمیایی سمی را به حداقل می‌رساند تا گزینه‌هایی برای محصولاتی که امروزه به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، فراهم شود. با استفاده از ابریشم، سلولز حاصل از زباله‌های نساجی و کشاورزی، کیتوزان ضایعات صدف و کلیه مواد شیمیایی نسبتا ملایم در حال پیشرفت در جهت رسیدن به این هدف هستیم.»

برای پایداری بیشتر مواد چرم حاصل از ابریشم به راحتی قابل بازیافت است. هنگامی که یک محصول به پایان عمر مفید خود رسید، مواد می‌توانند دوباره در دوغاب ابریشمی حل شده و به عنوان یک محصول کاملا جدید از چرم ابریشم ساخته شوند. حتی اگر به محل دفن زباله ختم شوند نیز قابل تجزیه هستند.

محققان افزودند: کارهای آینده شامل آزمایش روش‌های دیگر تولید این ماده و مقایسه بهتر چگونگی انباشته شدن آن در برابر چرم حاصل از حیوانات است.

این تحقیق در نشریه Materials & Design منتشرشده است.

منبع: ایسنا

70