Наноцеллюлоза: корпус смартфона крепче стали
Американские ученые вплотную приблизились к производству универсальной наноцеллюлозы из морских водорослей в промышленных масштабах. Об этом на 245-ом Национальном собрании и выставке American Chemical Society сообщила команда биотехнологов, работающих под руководством профессора Университета Техаса (University of Texas) и Малкольма Брауна (Malcolm Brown). Как утверждают ученые, из наноцеллюлозы можно делать почти все что угодно, например, сигаретные фильтры, экраны смартфонов и даже бронежилеты. Почти завершена разработка промышленного метода производства этого материала исключительно с помощью генетически модифицированных водорослей, воды, воздуха, солнечных лучей и времени. В основе способа - досконально изученные учеными бактерии Acetobacter Xylinum, которые в естественных условиях вырабатывают целлюлозу.
Материалы, созданные из наноцеллюлозы, могут быть крепче кевлара и стали, но при этом оставаться очень тонкими и легкими, что позволит их использовать в широчайшем спектре продукции. Некоторые бактерии могут продуцировать наноцеллюлозу в достаточных количествах и с довольно высоким уровнем чистоты. С 1960-ых годов Браун и его соратники изучают бактерии Acetobacter Xylinum, которые успешно вырабатывают наноцеллюлозу при наличии питательного раствора. Браун сумел выделить гены этих бактерий, обнаружив среди них именно те, которые отвечают за связывание молекул наноцеллюлозы в цепочки и те, которые кристаллизуют молекулы, придавая конечному материалу нужную структуру. Сейчас ученые работают над тем, чтобы удачно внедрить расшифрованные гены бактерий Acetobacter Xylinum в сине-зеленые водоросли (цианобактерии), те самые, из-за которых «зацветает» вода в озерах и реках. Это самый важный шаг работы, так как цианобактерии способны самостоятельно обеспечивать себя питательными веществами с помощью фотосинтеза, но «не умеют» синтезировать целлюлозу. В то время как Acetobacter Xylinum нуждаются в насыщенном питательном «бульоне», без которого они бесполезны.
Один из пионеров исследований биосинтеза целлюлозы, профессор Мальком Браун (Malcom Brown) убежден: «Если нам удастся сделать несколько финальных шагов, то мы совершим одну из наиболее важных сельскохозяйственных трансформаций за всю историю. Появятся заводы, которые будут производить наноцеллюлозу в больших количествах и недорого. Она может стать сырьем для постоянного производства биотоплива и множества других продуктов. Более того, при производстве наноцеллюлозы, водоросли поглощают углекислый газ, тот самый "парниковый газ", связанный с глобальным потеплением».