Контекст разработки понятен: сегодня перерабатывается менее 12% текстильных волокон, остальное уходит на свалки или сжигание. Синтетические ткани при стирке выделяют микропластик, который проникает в водоёмы и пищевые цепочки. Оба процесса давно стали одними из ключевых экологических проблем модной индустрии.
В основе новинки — гибридный белковый материал SAM (шёлк — амилоид — мидия), созданный методами синтетической биологии: генетически модифицированные микроорганизмы синтезируют белки, которые объединяют свойства паутины паука (прочность), амилоидных структур (стабильность) и белков мидий (адгезия). Именно мидийный компонент отвечает за ключевое свойство: волокно полностью растворяется в муравьиной кислоте за считанные секунды, а после испарения растворителя может быть сформировано заново в идентичное волокно. При этом не требуется разрыв и повторное создание химических связей — главный источник энергозатрат и выбросов при обычной переработке полимеров.
Испытания показали: после нескольких циклов растворения и повторного прядения материал сохраняет исходные показатели прочности и устойчивость при стирке — критически важные параметры для одежды. Помимо волокон, переработанные белки можно использовать в виде гидрогелей для медицины и промышленности, а затем снова превращать в волокно — полностью замкнутый цикл.
Авторы подчёркивают и экономическую логику: замкнутый цикл переработки со временем снижает потребность в первичном биологическом сырье. Исследование поддержано Министерством сельского хозяйства США и Национальным научным фондом.
До промышленного масштаба разработке ещё предстоит пройти путь, однако сама концепция — прочный биоразлагаемый материал с заложенным в него механизмом переработки — меняет подход к проектированию тканей с учётом их конца жизненного цикла.
