211service.com
Synthetische spinzijde spinnen
Materiaalwetenschappers hebben decennialang geprobeerd spinnenzijde na te bootsen. Sommige van deze zijde zijn niet alleen sterker dan staal, maar ze hebben ook combinaties van eigenschappen die niet worden gevonden in synthetische vezels, zoals de Kevlar die wordt gebruikt voor kogelvrije vesten of het op petroleum gebaseerde polyester dat in kleding wordt aangetroffen.
Boven: Dan Widmaier
Onder: David Breslauer
Maar hoewel verschillende bedrijven kunstzijde hebben geproduceerd voor kleinschalige toepassingen, kan het niet op grote schaal worden gebruikt om nieuwe soorten taaie, duurzame, lichtgewicht, aardolievrije materialen te maken, tenzij het in zeer grote volumes kan worden gemaakt. Een startup genaamd Bolt Threads, in Emeryville, Californië, heeft misschien een manier gevonden.
Twee van de oprichters zijn Dan Widmaier en David Breslauer, die aan het probleem hebben gewerkt sinds ze in 2007 afstudeerden aan de University of California, San Francisco en UC Berkeley. Ze gebruiken synthetische-biologische technieken om eiwitten te ontwikkelen die kunnen worden gesponnen tot vezels met eigenschappen die ze kunnen veranderen afhankelijk van de behoeften van hun klanten.
Die veelzijdigheid is cruciaal. Terwijl synthetische vezels gemaakt van aardolie in één ding goed zijn, kan zijde opnieuw worden ontwikkeld voor verschillende toepassingen. Spinnen doen dit zelf, door hun zijde te verfijnen om sterke structurele stutten voor hun webben te maken, plakkerige plekken om prooien te vangen en een harde lijn om aan op te hangen.
Bij Bolt Threads brouwt genetisch gemanipuleerde gist zijde-eiwitten die tot vezels kunnen worden gesponnen. De eigenschappen van die vezels kunnen worden veranderd door te sleutelen aan de eiwitconcentratie en de temperatuur, spanning en andere aspecten van het spinproces.
1. In deze fermentatietank produceert genetisch gemanipuleerde gist spin-zijde-eiwitten.
2. De gist voedt zich met suikerhoudende grondstoffen zoals deze dextrose.
3. In een fermentor op onderzoeksschaal in een glazen beker worden verschillende groeiomstandigheden of eiwitten getest.
4-5. Het uiteindelijke doel van Bolt is om vezels te maken volgens de specificaties van de klant. De eerste stap is het ontwerpen van een nieuw zijde-eiwit en technische gist die het kan produceren, zoals deze experimentele gist in een incubator en op petrischalen.
6. Gezuiverde spin-zijde-eiwitten zijn klaar om tot vezels te worden verwerkt.
7. Een deel van het apparaat voor het maken van vezels. Tijdens het spinproces worden vezels uit een eiwitoplossing geëxtrudeerd, door baden geleid en gedroogd.
8. Deze machine wordt gebruikt om de mechanische sterkte van experimentele vezels te testen.
9. Na te zijn gesponnen en behandeld, worden de zijdevezels opgespoeld.
10. Breslauer heeft draden van kunstmatige spinzijde, klaar om tot textiel te worden geweven.
Het bedrijf zegt dat zijn eerste producten in 2016 in consumentenkleding zullen verschijnen. De vezels, die veel fijner zijn dan natuurlijke materialen zoals katoen en sterker dan nylon, zouden kleding de beste eigenschappen van zowel natuurlijke als kunstmatige vezels kunnen geven: ze zouden zacht en licht zijn , terwijl het duurzaam genoeg is om herhaaldelijk in de was te gooien. Het bedrijf zal echter niet specificeren welke eigenschappen het in zijn vroege producten wil bereiken.
Widmaier en Breslauer zeggen echter dat kleding slechts het begin is - een toepassing die bewijst dat het bedrijf in grote volumes kan produceren. Als we het op die schaal kunnen krijgen, kunnen we alles doen, zegt Widmaier.