Исследовательская группа из Пхоханского университета науки и технологии (POSTECH) успешно воссоздала морской шелк — легендарную ткань, ценившуюся 2000 лет назад. Ученые не только разработали устойчивый метод производства, но и научно объяснили происхождение его нетускнеющего золотого цвета. Результаты работы опубликованы в авторитетном журнале Advanced Materials.
В Древнем Риме морской шелк считался вершиной роскоши. Эту легкую, прочную и сияющую золотом ткань могли позволить себе лишь императоры и папы римские. Она была символом высочайшего статуса и богатства, а секрет ее изготовления передавался из поколения в поколение.
Источником оригинального морского шелка служили биссусные нити — шелковистые волокна, которыми крупный средиземноморский моллюск Pinna nobilis крепится ко дну. Сегодня этот вид находится на грани полного исчезновения из-за загрязнения морей и чрезмерного вылова. Сбор Pinna nobilis законодательно запрещен во всем мире. Исключение сделано лишь для одного мастера в Европе, которому разрешено продолжать древний промысел.
Современное решение было найдено у берегов Кореи. Ученые обратили внимание на обыкновенного двустворчатого моллюска Atrina pectinata, который массово выращивается в фермерских хозяйствах. Его биссусные нити ранее считались бесполезным побочным продуктом и выбрасывались.
Несмотря на то, что нити Atrina pectinata короче, чем у средиземноморского сородича, их химический состав оказался практически идентичным. Оба моллюска принадлежат к одному семейству. Анализ показал, что их рентгеновская кристаллическая структура и последовательности белков почти неразличимы, что и позволило использовать корейского моллюска в качестве устойчивого источника сырья.
Главное открытие исследования касается природы цвета ткани. Золотой оттенок морского шелка не является результатом окрашивания пигментом, который со временем выцветает. Это оптический эффект, известный как структурный цвет, подобный переливам на крыльях бабочки. Цвет создается за счет микроскопической архитектуры самих волокон, рассеивающих свет определенным образом.
Команда под руководством ведущего автора исследования, профессора Чхве Чимина, выделила и описала белки, отвечающие за эту уникальную структуру. Сферические белковые наночастицы, упорядоченная организация которых и создает золотое сияние, получили новое название — «Фотонин» (Photonin). Именно эта структурная основа обеспечивает исключительную светостойкость ткани.
Руководитель проекта, профессор Хван Дон Су, отметил, что одной из главных трудностей была логистика. Исследователям пришлось лично договариваться с главой рыболовного кооператива, чтобы убедить рыбаков не выбрасывать биссусные нити, а собирать их отдельно для научных целей.
Проект носил международный характер. Корейские ученые из POSTECH активно сотрудничали со специалистами из немецкого Института Макса Планка, а также консультировались с тем самым единственным европейским мастером, сохранившим технологию работы с Pinna nobilis.
Следующим шагом команды станет создание полноценного тканого полотна из нового морского шелка. Для этого уже налажено сотрудничество с кафедрой одежды и текстиля одного из университетов.
Профессор Хван Дон Су видит широкие перспективы для возрожденного материала. Помимо производства эксклюзивной одежды, морской шелк может найти применение в косметике. Более того, поскольку это съедобный белок, в измельченном виде он может использоваться как элитный пищевой ингредиент, внешне напоминающий золотой порошок.
Изображение носит иллюстративный характер
В Древнем Риме морской шелк считался вершиной роскоши. Эту легкую, прочную и сияющую золотом ткань могли позволить себе лишь императоры и папы римские. Она была символом высочайшего статуса и богатства, а секрет ее изготовления передавался из поколения в поколение.
Источником оригинального морского шелка служили биссусные нити — шелковистые волокна, которыми крупный средиземноморский моллюск Pinna nobilis крепится ко дну. Сегодня этот вид находится на грани полного исчезновения из-за загрязнения морей и чрезмерного вылова. Сбор Pinna nobilis законодательно запрещен во всем мире. Исключение сделано лишь для одного мастера в Европе, которому разрешено продолжать древний промысел.
Современное решение было найдено у берегов Кореи. Ученые обратили внимание на обыкновенного двустворчатого моллюска Atrina pectinata, который массово выращивается в фермерских хозяйствах. Его биссусные нити ранее считались бесполезным побочным продуктом и выбрасывались.
Несмотря на то, что нити Atrina pectinata короче, чем у средиземноморского сородича, их химический состав оказался практически идентичным. Оба моллюска принадлежат к одному семейству. Анализ показал, что их рентгеновская кристаллическая структура и последовательности белков почти неразличимы, что и позволило использовать корейского моллюска в качестве устойчивого источника сырья.
Главное открытие исследования касается природы цвета ткани. Золотой оттенок морского шелка не является результатом окрашивания пигментом, который со временем выцветает. Это оптический эффект, известный как структурный цвет, подобный переливам на крыльях бабочки. Цвет создается за счет микроскопической архитектуры самих волокон, рассеивающих свет определенным образом.
Команда под руководством ведущего автора исследования, профессора Чхве Чимина, выделила и описала белки, отвечающие за эту уникальную структуру. Сферические белковые наночастицы, упорядоченная организация которых и создает золотое сияние, получили новое название — «Фотонин» (Photonin). Именно эта структурная основа обеспечивает исключительную светостойкость ткани.
Руководитель проекта, профессор Хван Дон Су, отметил, что одной из главных трудностей была логистика. Исследователям пришлось лично договариваться с главой рыболовного кооператива, чтобы убедить рыбаков не выбрасывать биссусные нити, а собирать их отдельно для научных целей.
Проект носил международный характер. Корейские ученые из POSTECH активно сотрудничали со специалистами из немецкого Института Макса Планка, а также консультировались с тем самым единственным европейским мастером, сохранившим технологию работы с Pinna nobilis.
Следующим шагом команды станет создание полноценного тканого полотна из нового морского шелка. Для этого уже налажено сотрудничество с кафедрой одежды и текстиля одного из университетов.
Профессор Хван Дон Су видит широкие перспективы для возрожденного материала. Помимо производства эксклюзивной одежды, морской шелк может найти применение в косметике. Более того, поскольку это съедобный белок, в измельченном виде он может использоваться как элитный пищевой ингредиент, внешне напоминающий золотой порошок.
