Учёные из Института биоинженерии Каталонии разработали уникальный биоматериал, который не только водостойкий, но и усиливается при взаимодействии с водой. Основой новой разработки является хитозан — биополимер, получаемый из хитина ракообразных, в частности, из оставшихся раковин креветок. Инновация заключается в добавлении ионов никеля в структуру хитозана.
Вдохновением для исследования послужили морские черви Nereis virens, у которых удаление ионов цинка приводит к ослаблению челюстей. Это подтолкнуло учёных к мысли о том, что добавление металлов может улучшить стойкость биополимеров к воде. Никель был выбран из-за своей способности взаимодействовать с хитином.
В отличие от обычного пластика, который разрушается в воде, новый материал укрепляется благодаря образованию подвижной сети связей. Вода и ионы никеля постоянно взаимодействуют, создавая новые связи и уменьшая напряжение. Прочность материала увеличивается на 50% в воде, что превосходит многие стандартные пластики.
Важно отметить, что химическая структура хитозана остаётся неизменной, что делает материал экологически чистым и способным к разложению. Это открытие, опубликованное в Nature Communications, меняет подход к производству материалов, делая его более устойчивым и помогая решать проблему утилизации пищевых отходов.