鋼より高い強度の人工クモ糸を開発
鋼より高い強度の人工クモ糸を開発 / Credit:Depositphotos
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鋼より強靭な「人工クモ糸」の作成に成功

2021.07.22 Thursday

Synthetic spider silk stronger and tougher than the real thing https://newatlas.com/materials/synthetic-spider-silk-stronger-tougher/
Microbially Synthesized Polymeric Amyloid Fiber Promotes β-Nanocrystal Formation and Displays Gigapascal Tensile Strength https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.1c02944

天然のクモ糸は地球上で最も強くて丈夫な素材の1つだと言われています。

2018年、アメリカのセントルイス・ワシントン大学(Washington University in St. Louis)に所属する合成生物学者フジョン・ジャン氏ら研究チームは、天然のクモ糸と同等の強度をもつ人工クモ糸を開発しました。

そして今回、同研究チームは以前の人工クモ糸を改良し、天然のクモ糸よりも高い強度をもたせることに成功。

新しい人工クモ糸は鋼よりも丈夫なのです。

研究の詳細は、7月12月付の科学誌『ACS Nano』に掲載されました。

鋼よりも高い強度を持つ人工クモ糸を開発

新しい人工クモ糸の顕微鏡画像
新しい人工クモ糸の顕微鏡画像 / Credit:Fuzhong Zhang(Washington University in St. Louis)_Microbially Synthesized Polymeric Amyloid Fiber Promotes β-Nanocrystal Formation and Displays Gigapascal Tensile Strength(2021)

開発された人工クモ糸は、正式には「高分子アミロイド繊維」と呼ばれており、水に溶けない繊維状のタンパク質です。

この人工クモ糸は、研究者が直接製造するのではありません。

まず遺伝子操作された細菌をつくりだし、その細菌に人工クモ糸を製造させるのです。

2018年には、天然のクモ糸とほぼ同等の強度と性能をもつ人工クモ糸を開発。

そして最近チームは、人工クモ糸のタンパク質配列を変更することで、その強度を向上させることに成功しました。

新しい人工クモ糸の平均引張強度は、1000メガパスカル(MPa)です。

建物の骨組みや機械の部品に用いられる一般的な構造用鋼が450MPa、鉄と炭素の合金である炭素鋼が841MPaであることを考えると、非常に高い強度だと分かります。

またいくつかの天然クモ糸の引張強度も超えています。

では、こうした人工クモ糸の開発は私たちにどのような影響を与えるのでしょうか?

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