Nieuwe inzichten in hoe dieren zijde spinnen, kunnen leiden tot nieuwe, groenere manieren om synthetische vezels te produceren, volgens academici van de Universiteit van Sheffield.

Onderzoekers van het Department of Material Science and Engineering van de University of Sheffield hebben aangetoond dat dieren zijde spinnen door eraan te trekken in plaats van het uit hun lichaam te duwen. Ze suggereren dat als dit proces kan worden gekopieerd in een industriële omgeving, het zou de verwerking van synthetische materialen kunnen verbeteren en milieuvriendelijkere alternatieven kunnen bieden.

Conventioneel synthetisch textiel wordt gemaakt door extrusie - een vloeibare grondstof door een kleurstof duwen en vervolgens hoge temperatuurschommelingen en blootstelling aan agressieve chemicaliën gebruiken om te stollen. Echter, zijde kan bij kamertemperatuur stollen tot een vezel en alleen water achterlaten - waardoor het minder milieuschade veroorzaakt.

De nieuwe studie, door academici aan de Universiteit van Sheffield, wordt gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Hoofdauteur Jamie Sparkes, een PhD-student in de Natural Materials Group van de Universiteit van Sheffield, zei:"Zijde is een van de meest veelbelovende groene biomaterialen, en zou de perfecte vervanging kunnen zijn voor kleding op basis van nylon en polyester.

"Traditioneel productieproces voor zijde is zowel zwaar als tijdrovend, maar als we dat kunnen omzeilen door de natuur na te bootsen in een industriële omgeving, we konden niet alleen zijde verbeteren, maar ook hoe we onze kunststoffen verwerken."

Onderzoekers onderzochten hoe dieren, waaronder zijderupsen en spinnen, materialen zoals zijde uit hun lichaam duwen.

Dr Chris Holland, hoofd van de groep natuurlijke materialen, zei:"Hoewel het gemakkelijk is om aan te nemen dat zijde uit het lichaam wordt voortgestuwd, zoals we in stripboeken zien, dat wilden we op de proef stellen."

Hij voegde eraan toe:"Door computermodellen te combineren met experimentele gegevens en praktische metingen, we bepaalden de krachten die nodig zijn om ongesponnen zijde door de zijdeklier van de dieren te persen en een vezel te spinnen."

Jamie Sparkes voegde toe:"We ontdekten dat om zijde te spinnen door extrusie (duwen), betekent dat een zijderups zichzelf hard genoeg zou moeten knijpen om meer druk te genereren dan een brandende dieselmotor.

"Dat is niet mogelijk omdat het lichaam van het dier die druk niet kan bevatten. Het lijkt erop dat je zijde niet kunt uitknijpen zoals een tube tandpasta."

Echter, door de krachten te meten die nodig zijn om zijde uit het lichaam van het dier te trekken, de onderzoekers ontdekten dat het ruim binnen het vermogen van de zijderups was om een ​​vezel te trekken, een proces dat ze pultrusie noemen.

De onderzoekers bereikten dit door een reometer aan te passen, een machine die normaal wordt gebruikt om de viscositeit van vloeistoffen te meten, in een zeer gevoelig spinnewiel, in staat om de krachten te meten die nodig zijn om te draaien.

Dr Holland zei:"Als ik je een stuk kauwgom zou geven en je zou vragen om een ​​vezel voor me te maken, je zou het niet door je tanden duwen omdat het te stijf is. Je zou het ene uiteinde pakken en het eruit trekken - en dat is wat de zijderups en de spin doen."