I materiali leggeri con super resistenza e tenacità sono molto ricercati. La seta di ragno, un materiale sostenibile, soddisfa questi requisiti ma deve affrontare sfide nella commercializzazione a causa della comprensione scientifica del suo meccanismo di filatura, delle complessità tecniche nel processo e degli ostacoli ingegneristici nella produzione di massa a basso costo:
In base a questo concetto, traendo ispirazione dal nylon e dal Kevlar, un gruppo di ricercatori ha avanzato una teoria sulla natura della tenacità e della resistenza, svelando la struttura di base delle fibre di seta. Utilizzando queste teorie, il team di ricerca è riuscito a produrre con successo la prima fibra di seta di ragno a lunghezza intera “localizzata” tramite bachi da seta transgenici, che mostra un’elevata resistenza alla trazione (1.299 MPa) e un’eccezionale tenacità (319 MJ/m 3). Questa svolta supera gli ostacoli scientifici, tecnici e ingegneristici, aprendo la strada alla commercializzazione della seta di ragno come sostituto sostenibile delle fibre sintetiche. Inoltre, le nostre teorie forniscono una guida essenziale per lo sviluppo di super materiali:
Nel tentativo di sfruttare il meglio di entrambi gli animali, i ricercatori hanno provato per anni a modificare geneticamente i bachi da seta per produrre fibre di ragno. Ma le proteine della seta del ragno sono grandi e i geni corrispondentemente grandi sono stati difficili da inserire nei genomi di altri animali. Quindi, nel nuovo studio, Junpeng Mi, un biotecnologo dell’Università di Donghua, e colleghi hanno scelto di lavorare con una proteina della seta di ragno relativamente piccola. Chiamato MiSp, si trova nell’Araneus ventricosus, un ragno che tesse le sfere trovato nell’Asia orientale:
Gli scienziati hanno utilizzato CRISPR per inserire MiSp al posto del gene nei bachi da seta che codifica per la loro proteina primaria della seta. Ma gli scienziati hanno conservato alcune sequenze del baco da seta nel loro gene MiSp, dice Mi, per garantire che il meccanismo interno del baco potesse ancora funzionare con la proteina del ragno. La scoperta potrebbe in futuro consentire di produrre materiali simili a quelli sintetici ma prodotti da organismi naturali, seppur ogm.
Fonti:
Lo studio scientifico pubblicato qui: https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(23)00421-6
https://www.science.org/content/article/worms-spider-genes-spin-silk-tougher-bulletproof-kevlar
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