211service.com
Spindende syntetisk edderkoppesilke
Materialeforskere har brugt årtier på at efterligne edderkoppesilke. Ikke alene er nogle af disse silke stærkere end stål, men de har kombinationer af egenskaber, der ikke findes i syntetiske fibre som Kevlar, der bruges til skudsikre veste eller den petroleumsbaserede polyester, der findes i tøj.
Øverst: Dan Widmaier
Nederst: David Breslauer
Men mens flere virksomheder har produceret kunstsilke til småskalaapplikationer, kan det ikke bruges i vid udstrækning til at skabe nye slags hårde, holdbare, lette, petroleumsfrie materialer, medmindre det kan laves i meget store mængder. Et startup kaldet Bolt Threads i Emeryville, Californien, kunne have fundet en måde.
To af dets grundlæggere er Dan Widmaier og David Breslauer, som har arbejdet på problemet, siden de var kandidatstuderende ved University of California, San Francisco og UC Berkeley i 2007. De bruger syntetisk-biologiske teknikker til at konstruere proteiner, der kan spundet til fibre med egenskaber, de kan ændre afhængigt af deres kunders behov.
Den alsidighed er afgørende. Mens syntetiske fibre fremstillet af petroleum har tendens til at være gode til én ting, kan silke fremstilles til at passe til forskellige anvendelser. Edderkopper selv gør dette ved at finjustere deres silke til at lave stærke strukturelle stivere til deres spind, klæbrige pletter til at fange byttedyr og en hård linje at hænge i.
Hos Bolt Threads brygger gensplejset gær silkeproteiner, der kan spindes til fibre. Egenskaberne af disse fibre kan ændres ved at pille ved proteinkoncentrationen og temperaturen, spændingen og andre aspekter af spinningsprocessen.
1. Inde i denne gæringstank producerer genetisk manipuleret gær edderkoppesilkeproteiner.
2. Gæren lever af sukkerholdige råvarer såsom denne dextrose.
3. I en fermentor i forskningsskala i et bægerglas afprøves forskellige vækstbetingelser eller proteiner.
4-5. Bolts ultimative mål er at lave fibre efter kundernes specifikationer. Det første trin er at designe et nyt silkeprotein og ingeniørgær, der kan producere det, som disse eksperimentelle gær i en inkubator og på petriskåle.
6. Oprensede edderkoppesilkeproteiner er klar til at blive lavet til fibre.
7. En del af fiberfremstillingsapparatet. Under spinningsprocessen ekstruderes fibre fra en opløsning af protein, køres gennem bade og tørres.
8. Denne maskine bruges til at teste den mekaniske styrke af eksperimentelle fibre.
9. Efter at være blevet spundet og behandlet spoles silkefibrene.
10. Breslauer holder tråde af kunstig edderkoppesilke, klar til at blive vævet ind i tekstiler.
Virksomheden siger, at dets første produkter vil være i forbrugerbeklædning i 2016. Dets fibre, som er meget finere end naturlige materialer som bomuld og stærkere end nylon, kunne give tøj de bedste kvaliteter af både naturlige og kunstige fibre: de ville være bløde og lette , mens den er holdbar nok til at blive vasket gentagne gange. Virksomheden vil dog ikke specificere, hvilke egenskaber det sigter mod at opnå i sine tidlige produkter.
Widmaier og Breslauer siger dog, at tøj kun er begyndelsen - et program, der beviser, at virksomheden kan fremstille i store mængder. Hvis vi kan få det til den skala, siger Widmaier, kan vi gøre alt.