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Les scientifiques ont réussi à produire de la soie d'araignée synthétique pour créer une nouvelle alternative à la colle biodégradable.
Les chercheurs de l'université de Manchester ont découvert que leur colle synthétique faite maison pour la soie d'araignée fonctionne aussi bien que les adhésifs disponibles dans le commerce sans nuire à l'environnement.
La colle a été fabriquée en cajolant des bactéries inoffensives pour produire de la soie d'araignée en plus de leurs protéines normales. Les bactéries pourraient ensuite être nourries de sucre et de nutriments pour produire la colle de soie d'araignée par fermentation. Le processus est similaire à la fermentation de la bière, mais avec de la colle de soie d'araignée à la place de l'alcool.
Recherche publiée aujourd'hui dans la revue Matériaux Aujourd'hui Bio , montre que la colle de soie d'araignée s'est avérée particulièrement efficace pour coller le verre avec une cote d'adhérence initiale de 6,28, par rapport à une colle de verre de spécialité commerciale a une résistance de 11,9. Cette nouvelle percée ouvre la porte à une gamme d'alternatives durables à une industrie qui vaut des milliards de dollars chaque année.
Le Dr Aled Roberts du Manchester Institute of Biotechnology qui a dirigé la recherche a déclaré :« Nous avons trouvé des preuves que le mécanisme d'adhésion était dû au déploiement de la protéine et à sa réorganisation en une structure dense à liaisons hydrogène riche en ce que l'on appelle les feuilles β. C'était intéressant car il a été démontré que la soie d'araignée naturelle subit une transformation similaire en une structure riche en feuille β lorsque les araignées filent leur soie - et on pense que c'est ce qui rend la soie d'araignée si solide et résistante. réseau densément lié à l'hydrogène."
Les protéines naturelles étaient couramment utilisées comme colles avant le développement des adhésifs synthétiques. Collagène (issu de sabots d'animaux), la caséine (du fromage) et le gluten (du grain) étaient tous utilisés comme colles avant que nous ne développions des méthodes de synthèse chimique pour fabriquer des adhésifs à partir de pétrole brut.
Aujourd'hui, les colles à base de protéines ont été presque complètement remplacées par des alternatives synthétiques, qui sont produites à grande échelle avec un marché mondial totalisant 41 milliards de dollars en 2010. Ce procédé industriel à partir du pétrole contribue de manière significative aux émissions mondiales de gaz à effet de serre et de composés organiques volatils (COV), des alternatives sont donc nécessaires.
Ces résultats devraient aider à la conception et à la formulation d'autres adhésifs à base de protéines qui, avec une optimisation supplémentaire, pourrait concurrencer les adhésifs commerciaux dérivés du pétrole brut et nous fournir des produits renouvelables, des colles biodégradables et vertes comme par le passé.
De nombreux organismes produisent des protéines spécialisées spécifiquement pour l'adhésion. Les moules produisent une colle forte à base de protéines qui leur permet de coller aux roches glissantes dans les zones intertidales rugueuses. Les araignées produisent également des colles résistantes à base de soie qu'elles utilisent pour capturer les insectes se déplaçant rapidement dans leurs toiles.
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Contrairement aux adhésifs synthétiques dérivés du pétrole brut, ces colles à base de protéines seraient à base d'eau, non toxique, biodégradable et écologiquement non persistant. Ils seraient également cultivés dans des conditions bénignes (températures et pressions ambiantes) et pourraient être produits sans combustible fossile, voies de synthèse vertes - via des processus similaires à la fermentation de la bière.
