Die Innovatoren: die California Wissenschaftler erfinden im Web

Die US-Wissenschaft Startup Bolzengewinde kann mehr tun, als eine Spinne kann – es schafft und dreht sich stärker, weicher, leichter und dehnbarer Seide von Grund auf neu

Eine Spinne Seide hat lange von Wissenschaftlern bewundert worden, dafür unglaublich robust – fünfmal stärker als Stahl – sowie flexibel, elastisch, weich und stabil bei hohen Temperaturen. Sie sind Eigenschaften, die genutzt werden könnte, um in einer Vielzahl von Produkten zu verwenden.

Aber versuche die Seide in großen Mengen zu produzieren haben erwiesen sich als schwierig, nicht zuletzt weil Spinnen kannibalistische und territorialen so das Material zu sammeln, nicht wirtschaftlich ist. Der Thread selbst ist so fein, dass es, Millionen von Spinnen dauern würde, ein Kilogramm Seide zu produzieren.

Materialwissenschaftler haben versucht, einen Riss das Problem und in Nord-Kalifornien, scheint eine Lösung gefunden worden von Bolzengewinde, die nächstes Jahr enthüllen wird die ersten Produkte die Fasern entwickelt, um die einzigartigen Vorteile der Spinnenseide zu replizieren zu verwenden. Das Ziel ist es, Kleidung, die weicher, stärker, leichter und haltbarer sind.

Nach sechs Jahren arbeiten in Laboren hinter verschlossenen Türen, die Wissenschaftler, die Bolzengewinde führen haben vor kurzem enthüllt die Details ihres Systems, so dass sie effektiv Spinnenseide großtechnisch replizieren, Herstellung von feinen Fasern bestehend aus Zucker, Wasser, Salz und Hefe.

Die Forscher untersuchten in Emeryville, eine Stadt in der Nähe von San Francisco, die Proteine bilden die Spinnenseide. Sie entwickelte ihre eigene Proteine "inspiriert" durch die natürliche Seide.

Der Prozess beginnt mit Genen, die in ähnlicher Weise zur Bierherstellung in Hefe, umgesetzt. Die Hefe produziert Seidenprotein in flüssiger Form während der Gärung. Diese flüssige Seide kann dann in eine Faser durch einen Prozess namens nass-Spinnerei, wo es durch kleine Löcher in ein Bad, erstellen die feste Substanz gequetscht wird verwandelt werden.

Dan Widmaier, Geschäftsführer und Mitgründer, sagt, es war ein großer Durchbruch.

"Sie haben die Möglichkeit einer sehr anspruchsvollen modernen Technologie zu eine Branche neu zu erfinden, um für eine sehr lange Zeit, einer der Eckpfeiler Branchen der Welt hat das nicht, eine Menge Innovation und Unterbrechung seit den 1930er Jahren als Erdöl Polymere kam gesehen hat um mit Nylons und [als] Polyestern in den 1950er Jahren kam.

"Das ist ein wirklich spannendes Konzept, weil Sie sehen, sind diese stetige Marsch der Science, Engineering and Technology Suche nach neueren und besseren Dinge zur Verbesserung unserer Gesellschaft, wie wir mehr Menschen auf dem Planeten, [mit] begrenzten Ressourcen erhalten und zu versuchen, immer schieben Sie den Umschlag dessen, was wir auf nachhaltige Weise zu tun."

Die Fasern werden auf zwei Arten auf den Markt kommen. Unternehmen werden sie in ihre eigenen Produkte als Zutat verwenden. Bolzengewinde – die jetzt hat mehr als 50 Mitarbeiter im Hauptsitz kalifornische und hat $40m Wert der Finanzierung – startet auch eine eigene Marke, das Produkt zu enthüllen, obwohl die genauen Details ein Geheimnis bleiben.

"All die Dinge, die die frühesten sinnvoll sind die Dinge, denen Natur uns die Vorlage für schenkt. Stärker, weicher, leichter, dehnbarer, Anti-mikrobiell,"sagt Widmaier. Die Kosten der neuen Fasern wird hoch sein. "Es wird auf jeden Fall ein Premium-Produkt am Start sein."

Es ist nicht das erste Mal, das ein Spinnennetz Einfluss für künstliche Produkte bewährt hat. Orthox, entwickelte ein Unternehmen mit Sitz in Oxford kleine Implantate für das Knie mit Seidenproteinen, um eine starke, gebogene kautschukähnliches Material zu machen. Widmaier sagt Bolzengewinde Technologie in Zukunft im Rahmen von medizinischen Geräten im Inneren des Körpers verwendet werden könnte.

So wie alle Spinnen Seide nicht das gleiche ist – der Arthropoden spin verschiedene Arten von Seide, je nachdem, was es für – verwendet werden kann die Bolzengewinde Seide auch anpassungsfähig sein.

"Wenn wir von Spinnenseide sprechen, sind die meisten von uns derjenige, der die Grundlage für die Spiderman-Franchise-dehnbar und stärker als Stahl und härter als Kevlar denken. Das ist wirklich nur ein Seide. Jede Spinne Sie finden... haben sieben verschiedene Arten von Seide, die sie machen mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften mit verschiedenen Proteinsequenzen für verschiedene Nischen, die sie ausfüllen müssen. Die Idee ist, dass die Natur bereits eine Vorlage für verschiedene Performance-Eigenschaften geschenkt hat die erreichen oder übertreffen, was wir tun können, mit Petroleum oder Kohlenwasserstoff Chemie heute,"sagt Widmaier.

Die Herrlichkeiten der Seide

Stärker als Stahl, flexible, elastischer als andere Fasern und stabil bei hohen Temperaturen – nur einige der Vorteile von Spinnenseide, die Wissenschaftler fasziniert haben. Verwendungsvorschläge für die Seide sind als eine kugelsichere Weste, aufgrund seiner Stärke, obwohl da das Material so erweiterbar ist, würde es eine Kugel zu fangen, aber vorher ging es durch den Körper. Die Verwendung von Seide sind vielfältig – bis zum ersten Weltkrieg war es auch im Fadenkreuz der optischen Instrumente verwendet wird.

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