Исследователи Института биоинженерии Каталонии (Испания) представили первый в мире биоматериал, который не только водостойкий, но и усиливается при контакте с влагой. В основе нового материала лежит хитозан — биополимер, извлекаемый из хитина ракообразных, в частности, из отходов креветочных панцирей. Главным достижением стало добавление ионов никеля в структуру хитозана.
Ученые вдохновились природными процессами, наблюдая за морскими червями Nereis virens. При удалении ионов цинка из их челюстей наблюдалось значительное ослабление и разбухание, что натолкнуло исследователей на мысль о том, как металлические ионы могут укрепить биополимеры. В отличие от традиционных пластиков, которые разрушаются под действием воды, новый материал получает прочность до 50% благодаря созданию подвижной сети связей между никелем и водой.
При этом химическая структура хитозана остается неизменной, что делает материал безопасным для окружающей среды, позволяя ему разлагаться и возвращаться в природный цикл. Это открытие, опубликованное в Nature Communications, открывает новые горизонты в производстве устойчивых и возобновляемых материалов, что может помочь решить проблемы утилизации пищевых отходов.