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Filatura di seta di ragno sintetica
Gli scienziati dei materiali hanno trascorso decenni cercando di imitare la seta di ragno. Non solo alcune di queste sete sono più resistenti dell'acciaio, ma hanno combinazioni di proprietà che non si trovano nelle fibre sintetiche come il Kevlar usato per i giubbotti antiproiettile o il poliestere a base di petrolio che si trova nei vestiti.
In alto: Dan Widmaier
In basso: David Breslauer
Ma mentre diverse aziende hanno prodotto seta artificiale per applicazioni su piccola scala, non può essere ampiamente utilizzata per creare nuovi tipi di materiali resistenti, durevoli, leggeri e privi di petrolio a meno che non possano essere realizzati in volumi molto grandi. Una startup chiamata Bolt Threads, a Emeryville, in California, potrebbe aver trovato un modo.
Due dei suoi fondatori sono Dan Widmaier e David Breslauer, che hanno lavorato sul problema da quando erano studenti laureati presso l'Università della California, San Francisco, e la UC Berkeley nel 2007. Usano tecniche di biologia sintetica per progettare proteine che possono essere filati in fibre con proprietà che possono alterare a seconda delle esigenze dei loro clienti.
Quella versatilità è fondamentale. Mentre le fibre sintetiche ricavate dal petrolio tendono ad essere brave in una cosa, la seta può essere riprogettata per adattarsi a diverse applicazioni. I ragni stessi lo fanno, mettendo a punto la loro seta per creare robusti puntoni strutturali per le loro ragnatele, punti appiccicosi per catturare la preda e una linea dura a cui appendersi.
In Bolt Threads, il lievito geneticamente modificato produce proteine della seta che possono essere trasformate in fibre. Le proprietà di queste fibre possono essere alterate modificando la concentrazione proteica, la temperatura, la tensione e altri aspetti del processo di filatura.
1. All'interno di questa vasca di fermentazione, il lievito geneticamente modificato produce proteine della seta di ragno.
2. Il lievito si nutre di materie prime zuccherine come questo destrosio.
3. In un fermentatore su scala di ricerca all'interno di un bicchiere di vetro, vengono testate diverse condizioni di crescita o proteine.
4-5. L'obiettivo finale di Bolt è produrre fibre secondo le specifiche dei clienti. Il primo passo è progettare una nuova proteina della seta e un lievito ingegnerizzato in grado di produrlo, come questi lieviti sperimentali all'interno di un'incubatrice e su piastre di Petri.
6. Le proteine di seta di ragno purificate sono pronte per essere trasformate in fibre.
7. Parte dell'apparato per la fabbricazione delle fibre. Durante il processo di filatura, le fibre vengono estruse da una soluzione di proteine, fatte passare attraverso bagni ed essiccate.
8. Questa macchina viene utilizzata per testare la resistenza meccanica delle fibre sperimentali.
9. Dopo essere state filate e trattate, le fibre di seta vengono roccate.
10. Breslauer tiene fili di seta artificiale di ragno, pronti per essere intrecciati in tessuti.
L'azienda afferma che i suoi primi prodotti saranno nell'abbigliamento di consumo nel 2016. Le sue fibre, che sono molto più fini dei materiali naturali come il cotone e più resistenti del nylon, potrebbero conferire agli abiti le migliori qualità sia delle fibre naturali che artificiali: sarebbero morbide e leggere , mentre è abbastanza resistente da poter essere lavato ripetutamente. Tuttavia, l'azienda non specificherà quali proprietà intende ottenere nei suoi primi prodotti.
Widmaier e Breslauer affermano, tuttavia, che i vestiti sono solo l'inizio, un'applicazione che dimostra che l'azienda può produrre grandi volumi. Se riusciamo a raggiungere quella scala, dice Widmaier, possiamo fare qualsiasi cosa.