Ученые вырастили «умный» хлопок

Растительные волокна со встроенными свойствами

Ученые из Израиля и Германии разработали метод выращивания растительных волокон со встроенными свойствами, говорится в статье журнала Science.
Наука о материалах создала множество тканей, которые используются для производства одежды. «Умные» ткани реагируют на окружающую среду и меняют свои свойства — они могут менять цвет, утолщаться, при растяжении вырабатывать электричество. Сложный состав тканей делает одежду дорогой и недолговечной. Для решения этой проблемы израильские и немецкие ученые предложили сделать «умной» обычную хлопчатобумажную ткань, вырастив для этого хлопок, волокна которого заранее обладали бы нужными свойствами.
В основе научного исследования лежал тот факт, что волокна целлюлозы состоят из молекул глюкозы, которая содержит шесть атомов углерода. Ученые предположили, что если к свободному атому углерода химически присоединить какую-либо группу, то теоретически она может встроиться в волокно.
В результате эксперимента ученым удалось присоединить к шестому атому углерода глюкозы молекулу карбоксифлуоресцина, обладающую свойством флуоресценции, а во втором эксперименте — использовали неорганический «довесок» с включением редкоземельного металла диспрозия, который придал бы целлюлозным волокнам магнитные свойства. Модифицированную таким образом глюкозу добавляли в питательную среду, на которой развивались оплодотворенные семязачатки хлопка.
Анализ выращенных волокон показал, что они обладают запрограммированными свойствами. Хлопок, содержащий флуоресцентный довесок, имел желтый цвет и светился зеленым в ультрафиолетовом излучении, но при этом уступал обычному волокну по прочности. В свою очередь волокна с диспрозием были бесцветными, меняли свои магнитные свойства в зависимости от температуры и не отличались от обычного волокна по прочности.
Эксперименты в полевых условиях не проводились, поэтому неизвестно, насколько реальным окажется выращивание подобного «функционального» хлопка на фермах. Подобная методика применима к любым натуральным тканям, включая бамбук, шелк и лен.
Ранее генетики уже выводили светящиеся растения. Новая разновидность флуоресцирующих волокон хлопка получена без генной модификации.

 

Источник

Поделиться