Phương pháp sản xuất tơ nhân tạo

Công ty Spiber của Nhật cho biết đã tìm ra phương pháp mới để sản xuất tơ nhân tạo nhằm phục vụ nhu cầu trong ngành công nghiệp dệt.

Trong tự nhiên, tơ nhện là một vật liệu rất đáng chú ý, nó có thể bị kéo giãn 40% so với chiều dài ban đầu mà không bị đứt. Tơ nhện dai hơn sợi Kevlar, khỏe như thép và nhẹ hơn sợi carbon. Tơ nhện có các thuộc tính tuyệt vời là do có chứa một loại protein là fibroin, tuy nhiên trong tự nhiên nó không đủ dùng trong công nghiệp.

Con người đã sản xuất ra tơ nhân tạo để dùng làm các mạch máu, dây chằng nhân tạo và chỉ tự tiêu. Trong ngành công nghiệp ô tô, có thể dùng nó trong bộ giảm chấn để nâng cao độ an toàn cho tài xế. Tơ nhân tạo còn được dùng làm vật liệu sản xuất áo chống đạn.

Công ty Spiber hiện đã áp dụng một quy trình mới để sản xuất tơ nhân tạo, trước hết là giải mã gien tạo ra fibroin trong tơ nhện. Sau đó xử lý vi khuẩn có ADN tái tổ hợp bằng công nghệ sinh học để tạo ra protein nhân tạo nhờ điều chỉnh trình tự các amino acid và sự sắp xếp gene nhằm tối đa hóa sức mạnh, độ linh hoạt, tính ổn định nhiệt của sản phẩm cuối cùng. Protein nhân tạo từ fibroin được đặt tên là QMONOS. Chất này có thể chuyển thành vật liệu sợi, phim, gel, bọt, bột và sợi nano để phù hợp với các mục đích khác nhau.

Vi khuẩn được nuôi dưỡng bằng đường, muối cùng các vi chất dinh dưỡng khác và có thể tái tạo chỉ trong vòng 20 phút. Một gram protein có thể tạo ra khoảng 9km tơ nhân tạo.

Cuộc cạnh tranh trong sản xuất tơ nhân tạo hiện rất sôi động nhưng Công ty Spiber cho biết họ có lợi thế rất lớn về tốc độ. Theo đó, họ có thể tạo ra một loại tơ mới trong vòng 10 ngày và tạo ra 250 mẫu có các đặc điểm phù hợp với từng ứng dụng cụ thể. Theo trang Gizmag, trước tháng 11 năm nay, Spiber sẽ bắt tay xây dựng một nhà máy nghiên cứu sản xuất nhằm tạo ra 100kg QMONOS mỗi tháng. Nhà máy thí điểm sẽ đi vào hoạt động trước năm 2015 với công suất ước tính khoảng 10 tấn tơ mỗi năm.