Химики сделали из шелка материал для 6G-сетей

❋ 4.1

Натуральный шелк практически полностью состоит из двух белков. Ученые убрали один из них, а второй спрессовали — и получили материал со свойствами кевлара.

Химия

# белки

# биоматериалы

# вторичная переработка

# серицин

# шелк

Прессованный шелк, произведенный при разных условиях: 95°C, 0,5 ГПа (g), 155°C, 1,0 ГПа (h), 185°C, 0,2 ГПа (i), 215°C, 1,0 ГПа (j), 245°C, 0,5 Гпа (k) / © Nature Sustainability (2026). DOI: 10.1038/s41893-026-01821-y

Шелк известен человечеству со времен неолита. Гусеницы тутового шелкопряда строят коконы из километров шелковой нити, которую люди собирают, обрабатывают и ткут из нее ткани. Этот материал прочен, хорошо впитывает и испаряет влагу, а также обычно слегка блестит.

Производить шелк дорого, просто отправлять материал с такими свойствами на свалку не хотелось бы. Международная группа химиков поняла, как получить из шелковых волокон прозрачный похожий на пластик материал, способный поляризовать свет в терагерцовом диапазоне. Исследование с деталями процесса опубликовано в журнале Nature Sustainability.

Чтобы добиться таких свойств, ученые сначала вымочили шелк в нагретом растворе Na₂CO₃, чтобы убрать один из двух белков, составляющих шелковую нить, — серицин. После промывания нити практически полностью состояли из одного только фиброина. Ученые высушили очищенные нити, разложили их так, чтобы направления всех нитей совпадали, и спрессовали между алюминиевыми пластинами при температурах 35-245°C и давлениях до одного гигапаскаля. Часть экспериментов проведена на двухслойном материале, у которого волокна второго слоя повернуты по отношению к первому на 90 градусов.

В этих условиях волокна шелка потеряли воду и сплавились друг с другом. Готовый материал оказался не только прозрачен, но и прочен — в баллистических тестах прессованный шелк сопротивлялся проникновению пуль на уровне усиленных углеволокном пластиков. Жесткость нового материала и прочность сравнимы с костной тканью, а способность сопротивляться растяжению приближается к кевлару.

Более того, прессованный спеченный шелк способен поляризовать терагерцовое излучение, а значит может найти применение в сетях передачи данных стандарта 6G. Обычно биологические материалы непрозрачны и для этих целей не подходят.

Баллистические тесты, фото материала и его разлетающихся частиц. Левый столбец: АБС–пластик, дерево, однонаправленный сплавленный шелк. Правый столбец: алюминий, композит из углеродного волокна и эпоксидной смолы, сплавленный шелк с перпендикулярным направлением волокон / © *Nature Sustainability (2026). DOI: 10.1038/s41893-026-01821-y*

В предыдущих работах по переработке шелка ученые сначала химически превращали его в порошок, а потом сплавляли этот порошок в новый материал. Такой процесс требует большого количества шагов, растворителей, соли и воды, в то время как новый способ требует промыть исходный материал всего в одном растворе, аккуратно расположить волокна и сплавить их друг с другом. Исследователи считают, что их технологию гораздо проще адаптировать для промышленных целей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.