Исследователи из США изменили химический состав протеинов шелка и на их основе разработали покрытие, которое отталкивает воду даже лучше, чем тефлон, сообщает Университет Тафтса. Подробно разработка описана в журнале ChemBioChem.
Шелк — это натуральное волокно, сотканное мотыльками, которое на протяжении тысячелетий использовалось для изготовления прочных и тонких тканей, а также хирургических швов для закрытия ран. Не так давно ученые научились расщеплять волокна шелка до их основного белкового элемента — фиброина шелка — и превращать его в гели, пленки, губки и другие формы, чтобы создавать все: от имплантируемых ортопедических винтов до текстильных красок.
Свойства шелка можно легко менять для конкретной задачи. Для этого нужно только изменить его химический состав. Так, в этой работе ученые покрыли фиброины шелка перфторуглеродами –– короткими химическими цепями, содержащими углерод и фтор. Эти цепи очень стабильны и не вступают в реакцию с другими химическими веществами, а также не взаимодействуют с белками и другими биологическими химическими веществами в организме.
В то время как естественная поверхность протеина шелка действует на воду как магнит, модицифицированные протеин шелка не позволяет воде «зацепиться». Перфторуглероды даже сопротивляются притяжению, вызванному другими силами, которые обычно сближают молекулы. Изменяя количество и длину перфторуглеродных цепей на протеине шелка, можно регулировать его «неклейкость». Ученые определили количество фтора, которое должно быть на поверхности волокон шелка, чтобы у материала появились водоотталкивающие свойства.
Исследователи измерили эти свойства, наблюдая за тем, как вода собирается на поверхности материала. При самом высоком уровне перфторуглеродов вода собиралась в плотные капли. И не только вода, но и любое вещество, основным компонентом которого является вода, включая различные продукты питания, кровь, клетки и ткани. Перфторированные материалы также отталкивают масла (но в данном исследовании это не проверялось).
Новое покрытие потенциально можно использовать в медицине, а также можно наносить его, например, на автомобильные ветровые стекла, с которых дождевая вода просто будет скатываться без помощи дворников. Новый материал, покрывающий металл, поможет предотвратить образование ржавчины, а при добавлении в ткани поможет облегчить их очистку.
[Фото: ZIVYA]
