As propriedades notáveis ​​de uma proteína de lula recém-descoberta podem revolucionar os materiais de uma forma que seria inatingível com o plástico convencional, encontra uma crítica publicada em Fronteiras na Química . Originado nos dentes anelados dos braços predadores de uma lula, esta proteína pode ser processada em fibras e filmes com aplicações que variam de roupas 'inteligentes' para monitoramento de saúde, para tecidos recicláveis ​​de autocura que reduzem a poluição microplástica. Os materiais feitos com esta proteína são ecológicos e biodegradáveis, com produção sustentável em grande escala alcançada usando métodos de cultura de laboratório.

"As proteínas de lula podem ser usadas para produzir materiais de próxima geração para uma série de campos, incluindo energia e biomedicina, bem como o setor de segurança e defesa, "diz o autor principal Melik Demirel, Lloyd e Dorothy Foehr Huck cadeira dotada de materiais biomiméticos, e Diretor do Centro de Pesquisa em Tecnologias Avançadas de Fibras (CRAFT) da Penn State University, EUA. "Revisamos o conhecimento atual sobre materiais à base de dentes de anel de lula, que são uma excelente alternativa aos plásticos porque são amigos do ambiente e ambientalmente sustentáveis. "

Os dentes do anel de lula são versáteis

Enquanto a humanidade desperta para as consequências de uma festa de 100 anos de produção de plástico, estamos começando a dar ouvidos aos avisos da natureza - e suas soluções.

"A natureza produz uma variedade de materiais inteligentes capazes de detectar o meio ambiente, autocura e função mecânica excepcional. Esses materiais, ou biopolímeros, têm propriedades físicas únicas que não são facilmente encontradas em polímeros sintéticos como o plástico. Mais importante, biopolímeros são sustentáveis ​​e podem ser projetados para melhorar suas propriedades físicas, "explica Demirel.

Os oceanos, que suportaram o impacto da poluição do plástico, estão no centro da busca por alternativas sustentáveis. Uma proteína recém-descoberta dos dentes do anel de lula (SRT) - apêndices predadores circulares localizados nas ventosas de lula, usado para agarrar fortemente a presa - ganhou interesse por causa de suas propriedades notáveis ​​e produção sustentável.

A elasticidade, flexibilidade e resistência de materiais baseados em SRT, bem como sua autocura, óptico, e propriedades de condução térmica e elétrica, pode ser explicado pela variedade de arranjos moleculares que eles podem adotar. As proteínas SRT são compostas por blocos de construção dispostos de forma que ocorra a separação de microfases. Esta é uma situação semelhante ao óleo e água, mas em um muito menor, escala nanométrica. Os blocos não podem se separar completamente para produzir duas camadas distintas, então, em vez disso, formas em nível molecular são criadas, como blocos cilíndricos de repetição, emaranhados desordenados ou camadas ordenadas. As formas formadas ditam a propriedade do material e os cientistas fizeram experiências com elas para produzir produtos baseados em SRT para uma variedade de usos.

Na indústria têxtil, A proteína SRT pode abordar uma das principais fontes de poluição de microplásticos, fornecendo um revestimento resistente à abrasão que reduz a erosão de microfibras em máquinas de lavar. De forma similar, um revestimento de proteína SRT de autocura pode aumentar a longevidade e a segurança de implantes bioquímicos sujeitos a danos, bem como roupas sob medida para proteção contra agentes de guerra químicos e biológicos.

É ainda possível intercalar várias camadas de proteínas SRT com outros compostos ou tecnologia, o que pode levar ao desenvolvimento de roupas 'inteligentes' que podem nos proteger dos poluentes do ar, ao mesmo tempo que mantêm um olho na nossa saúde. As propriedades ópticas dos materiais baseados em SRT significam que essas roupas também podem exibir informações sobre nossa saúde ou arredores. Dispositivos fotônicos flexíveis baseados em SRT - componentes que criam, manipular ou detectar luz, como LEDs e visores ópticos, que são normalmente fabricados com materiais duros como vidro e quartzo - estão atualmente em desenvolvimento.

"A fotônica SRT é biocompatível e biodegradável, assim, poderia ser usado para fazer não apenas monitores de saúde vestíveis, mas também dispositivos implantáveis ​​para biossensor e biodetecção, "acrescenta Demirel.

Nenhuma lula foi prejudicada na produção deste filme

Uma das principais vantagens dos materiais baseados em SRT em relação aos materiais sintéticos e plásticos feitos de combustíveis fósseis são suas credenciais ecológicas. As proteínas SRT são produzidas de maneira fácil e barata a partir de recursos renováveis ​​e os pesquisadores encontraram uma maneira de produzi-las sem pegar uma lula. "Não queremos esgotar os recursos naturais das lulas e, portanto, produzimos essas proteínas em bactérias geneticamente modificadas. O processo é baseado na fermentação e usa açúcar, agua, e oxigênio para produzir biopolímeros, "explica Demirel.

Espera-se que os protótipos baseados em SRT logo se tornem disponíveis mais amplamente, mas é necessário mais desenvolvimento.

Demirel explica, "Aumentar a escala desses materiais requer trabalho adicional. Agora estamos trabalhando na tecnologia de processamento desses materiais para que possamos disponibilizá-los nos processos de fabricação industrial."