Ny tråd öppnar för skräddarsydda material

Tråd av mjölkprotein är ingen ny företeelse, första patentet utfärdades redan på 30-talet men mycket har hänt sedan dess.

– Att spinna tråd av mjölkprotein är inte en nyhet, det vi gjort är att vi använt proteiner utan koppling till naturlig råvara och byggt upp strukturen från molekylnivå helt utan kemikalier, bara vattenlösning, säger Christofer Lendel, forskare vid avdelningen för tillämpad fysikalisk kemi vid KTH

Naturen använder proteinmolekyler som byggstenar i många faschinerande material. Det har länge forskats i hur vi kan härma naturen och här vill man ofta komma åt specifika egenskaper, till exempel spindeltrådens viktbärande egenskaper tillsammans med att den kan tillverkas under användning.

I forskningen med mjölkprotein har man här använt sig av vasslepulver och från proteinmolekylerna, byggt upp nanofiber, så kallade nanofibriller, som sedan sammanfogas till större strukturer.

[Bild]

– Genom att ta reda på hur proteinmolekylerna samordnar sig naturligt på alla strukturnivåer, från nano- till makronivå, kan vi lära oss tillverka liknande material på syntetisk väg, förklarar Christofer Lendel.

Detta öppnar för i princip obegränsade möjligheter i att skräddarsy proteinbaserade material till olika användningsområden. Nu går man vidare med att försöka förbättra kvaliteten på tråden som, i sin nuvarande form, inte kan mäta sig med vare sig spindeltråd eller silke.

Att göra industrimateriel av livsmedel är en etisk fråga, men det är inte specifikt mjölkprotein som kan användas utan alla proteinmolekyler.

– Vårt mål på sikt är att använda andra material, till exempel rapsprotein. Det är egentligen bara mer eller mindre enkelt att bygga upp strukturer beroende på vilket protein man använder. Vassleprotein är ett bra material att utveckla och lära sig av, säger Christofer Lendel.

Med forskningens framsteg kan vi kanske snart lysa upp vår tillvaro med LED-lampor innehållande glödtråd av vassle. Vi kanske även får se mjölkprotein i material för regenerativ medicin och i nya miljövänliga material som kan ersätta plast.

Under 2011 kom nyheten om en hel klädkollektion gjord av tyg tillverkat av mjölkprotein, sex liter mjölk för att göra en klänning. I spåren av detta diskuterades om vi verkligen ska använda livsmedel för textiltillverkning.

Forskarna har precis fått artikeln "Flow-assisted assembly of nanostructured protein microfibers" publicerad i den vetenskapliga tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Fibriller är elektronmikroskopiskt små trådliknande strukturer, fibrer. De är några nanometer tjocka. En del fibriller kan bestå av proteiner, andra av kolhydrater, exempelvis cellulosa. Muskelfibrer består till exempel av buntar av små proteinfibriller.