MIT-Forschern gelingt Durchbruch bei Kunstseide
Mix aus Original- und Synthetikmaterial ist stark und vielseitig nutzbar
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Spiralförmige Sythetic-Seidenfaser wird endlich Realität (Foto: web.mit.edu) |
Cambridge (pte024/10.11.2017/12:30) Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://web.mit.edu haben künstliche Seidenfäden hergestellt, die doppelt so stark wie die von echten Raupen sind. Die Experten sehen das als echten Durchbruch an, denn normalerweise ist das Naturmaterial besser als das synthetische. "Regenerated Silk Fiber" (RSF) nennt MIT-Forschungsleiter Markus Bühler das Kunstprodukt.
Minibausteine als Lösung
Weltweit haben Wissenschaftler immer wieder versucht, Seide synthetisch herzustellen. Die Festigkeit des Naturprodukts wurde bisher nicht erreicht. Denn alle versuchten bisher, natürliche Seide in ihre molekularen Bestandteile zu zerlegen und genau zu analysieren. Dann bauten sie aus synthetisch hergestellten identischen Molekülen Fäden. Doch die genaue Struktur der Naturseide blieb lange Zeit verborgen.
Bühlers Team wählte jetzt einen anderen Weg und zerlegte die Kokons nicht in ihre molekularen Bestandteile, sondern machte bei Minibausteinen Halt. Diese winzigen fadenförmigen Gebilde beinhalten die wichtigsten Strukturen, die der Seide ihre Festigkeit geben. "Die Natur ist besser darin, Mikrostrukturen zu erzeugen", sagt der Forscher. Er baut seine Kunstseide aus natürlichen Mikrostrukturen auf, die Seidenraupen liefern.
Basis für neue Biosensoren
Kokons sind nicht teuer. Ein Kilogramm kostet gerade einmal fünf Dollar. Was Seide so teuer macht, ist die Separation der Fäden, die aufwendig ist. Die Zerlegung in Mikrostrukturen stellt sich dagegen unkompliziert und damit billig dar. Das Team produziert also billige Seide, die zudem noch eine bessere Qualität hat. Außerdem bietet diese Technik die Möglichkeit, Seide in Formen zu bringen, die Naturfasern nicht zulassen. Laut den Fachleuten ließen sich daraus Netze, Rohre, Spiralen und zahlreiche andere Formteile herstellen.
"Wir sind nicht zufrieden mit dem, was Seidenraupen produzieren", unterstreicht Bühler und ergänzt: "Wir wollen unser eigenes neues Material herstellen." RSF lässt sich mithilfe von Kohlenstoff-Nanopartikeln auch in elektrisch leitfähiges Material verwandeln. Kombiniert mit der Eigenschaft von Seide, auf Feuchtigkeit zu reagieren, könnten Seidenmatten zahlreiche Sensorfunktionen übernehmen. Bett-Tücher etwa könnten erkennen, wenn ein bettlägriger Patient Druckstellen bekommt und umgebettet werden muss.
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