Ученые создали искусственный шелк, который прочнее стали и кевлара

Инженеры из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали гибридные белки амилоидного шелка, они прочнее, чем некоторые натуральные паучьи шелка, сообщает ACS Publications.

Искусственный шелк под названием "полимерное амилоидное волокно" был произведен не исследователями, а бактериями, которых спроектировали в лаборатории Фучжуна Чжана, профессора кафедры энергетики, окружающей среды и химической инженерии в Инженерной школе Маккелви.

Чжан уже работал с паучьим шелком ранее. В 2018 году его лаборатория разработала бактерии, которые произвели рекомбинантный паучий шелк, по всем основным механическим свойствам он повторяет свой натуральный аналог.

В новой работе исследовательская группа, в которую входит первый автор Цзинъяо Ли, аспирант лаборатории Чжана, модифицировала аминокислотную последовательность белков шелка паука, чтобы добавить ему новые свойства.

Авторы создали различные полимерные амилоидные белки, используя три хорошо изученные амилоидные последовательности. Полученные белки имели менее повторяющиеся аминокислотные последовательности, чем шелк паука, поэтому их было легче производить искусственным бактериям. В конечном счете бактерии произвели гибридный полимерный амилоидный белок со 128 повторяющимися единицами.

Чем длиннее белок, тем прочнее и жестче получается клетчатка. Если повторяются 128 единиц, то его прочность выше прочности стали и кевлара и всех предыдущих рекомбинантных шелковых волокон. Его прочность даже выше, чем у некоторых известных натуральных волокон паучьего шелка.

Авторы новой работы подчеркивают, что они создали искусственное волокно, которое по свойствам лучше, чем природный материал.