پژوهشگران روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان مواد طبیعی نظیر ابریشم را به ترکیباتی در مقیاس نانو و میکرو تبدیل کرد. این روش محصولاتی با خواص و ساختار کنترل شده ارائه می‌دهد.
روشی برای تبدیل ابریشم به نانوساختارهای پیچیده
محققان دانشگاه توفتس موفق به ارائه روشی شدند که با استفاده از آن می‌توان پروتئین ابریشم را به مواد پیچیده در مقیاس میکرو و نانو تبدیل کرد؛ موادی که به سادگی قابل برنامه‌ریزی هستند. محصول بهدست آمده از این فناوری بسیار سبک و مقاوم است. از میان ساختارهایی که با این روش تولید می‌شود، نانوالیاف ابریشم از استحکام بالایی برخوردار است، به طوری که می‌تواند ۴۰۰۰ برابر وزن خود را تحمل کند.
پروتئین‌های ساختاری از جمله موادی هستند که می‌توان از آنها برای تولید سامانه‌های مختلف با استحکام بالا استفاده کرد. یکی از موانع اصلی در مسیر ساخت مواد سنتزی آن است که ترکیبات طبیعی دارای ساختار سلسله‌مراتبی هستند که این ساختار عامل اصلی بروز خواص منحصر به فرد در آنها است. زمانی که دانشمندان قصد دارند تا این ساختارها را تقلید کنند، کنترل یک مقیاس منجر به عدم کنترل مقیاس دیگر می‌شود.
این گروه تحقیقاتی با استفاده از ویژگی خودآرایی پایین به بالا در مواد طبیعی و ترکیب آن با راهبرد بالا به پایین، روشی برای حل این مشکل ارائه کردند. فیورنزو اومنتو از محققان این پروژه می‌گوید: «ما موادی چند مقیاسی و کنترل شده ساختیم. در این پروژه روی ابریشم متمرکز بودیم اما می‌توان این روش را برای مواد دیگر نیز به کار برد.»
در این روش، یک قالب سیلیکونی در ابعاد سانتیمتری، الگودهی میکرومقیاس شد. سپس ژل پروتئینی بهدست آمده از کرم ابریشم به آن تزریق شد و در ادامه تحت فشار قرار گرفت. با خشک شدن این سامانه، ماده‌ای تشکیل می‌شود که الگوهای آن به صورت کنترل شده مهندسی شده است. نانوالیاف ابریشم در این ماده همانند ابریشم طبیعی تراز می‌شود.
این گروه در یکی از آزمایش‌های خود به این ژل ابریشم، نانوذرات طلا اضافه کردند که موجب بروز رفتار هدایت گرمایی در آن شد.
نتایج این پروژه در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.
