Ученые из Института биоинженерии Каталонии в Испании представили революционный биоматериал, который не только водостойкий, но и усиливается при контакте с водой. Основой нового материала является хитозан, биополимер, извлеченный из панцирей ракообразных, в частности, из раковин креветок. Инновация заключается в добавлении ионов никеля, которые усиливают прочность структуры.
Исследования с морскими червями Nereis virens показали, что удаление ионов цинка ослабляет их челюсти. Это натолкнуло ученых на мысль о добавлении металлических ионов в биополимеры для повышения их устойчивости к воде. Никель был выбран благодаря своей способности взаимодействовать с хитином.
В отличие от обычного пластика, который теряет прочность в воде, новый материал укрепляется благодаря динамичной сети связей, созданной никелем. При намокании старые связи разрываются, но сразу формируются новые, что позволяет снизить напряжение и увеличить прочность на 50%.
Важно, что хитозан остается биологически чистым, что делает материал экологически безопасным и способствующим утилизации отходов. Это открытие, опубликованное в Nature Communications, меняет подход к производству материалов, делая его более устойчивым и экологически чистым.