Le ver à soie et ses aliments contenant du CNF. Crédit :Université du Tohoku
Des chercheurs de l'Université de Tohoku ont produit de la soie synthétisée naturellement par des nanofibres de cellulose (CNF) grâce à une simple modification du régime alimentaire des vers à soie. Le mélange de CNF avec des aliments disponibles dans le commerce et l'alimentation des vers à soie ont donné une soie plus résistante et plus résistante.
Les résultats de leurs recherches ont été publiés dans la revue Matériaux et conception le 1er février 2021.
"L'idée de notre recherche nous est venue lorsque nous avons réalisé que la méthode de focalisation du flux par laquelle les vers à soie produisent de la soie est optimale pour l'alignement des nanofibrilles du CNF, ", a déclaré Fumio Narita, ingénieur en matériaux de l'Université du Tohoku et co-auteur de l'étude.
La soie est généralement associée aux vêtements. Mais son utilisation est incroyablement diversifiée grâce à sa résistance et ses propriétés élastiques. Sa biocompatibilité le rend même sûr à utiliser à l'intérieur du corps humain.
À cause de ce, les chercheurs ont étudié des moyens de renforcer davantage la soie. Les processus étudiés jusqu'à présent, cependant, nécessitent l'utilisation de produits chimiques toxiques qui sont nocifs pour l'homme et l'environnement.
Les nanofibres de cellulose - des fibres d'origine végétale qui ont été raffinées au micro-niveau - sont prometteuses pour la synthèse à faible coût, poids léger, haute résistance, et des nanocomposites durables tels que la soie.
Cependant, les matériaux synthétisés à base de CNF précédents ont démontré peu d'améliorations mécaniques, même avec l'avantage d'un équipement coûteux en raison du manque d'alignement des nanofibrilles.
Une illustration montrant le cycle durable de la production de soie synthétisée par CNF sur la base de l'étude actuelle. Crédit :Université du Tohoku
Les cocons résultants avec différents CNF % en poids (0, 5, et 10 % en poids de gauche à droite). Crédit :Université du Tohoku
En revanche, les vers à soie produisent de la soie selon une méthode axée sur le flux. La soie est dispersée via leurs glandes salivaires, orientant les fibrilles le long de la direction d'écoulement et permettant ainsi un meilleur alignement des nanofibrilles.
Dans la présente étude, les larves de vers à soie ont été divisées en trois groupes et élevées sur des aliments contenant différentes quantités de CNF. Le groupe de recherche a effectué des tests de résistance sur les fibres de soie étirées qui se sont avérées être environ 2,0 fois plus résistantes que la soie des vers à soie non nourris au CNF.
"Nos résultats démontrent une manière respectueuse de l'environnement de produire des biomatériaux durables en utilisant simplement le CNF comme appât, " dit Narita.
