Jednostavno rečeno
Naučnici koriste proteine iz naših tijela za stvaranje novih, naprednih materijala. Ovi materijali mogu biti jači i jeftiniji od tradicionalnih, bez potrebe za visokim temperaturama ili skupim materijalima. Ova inovacija može promijeniti način na koji se proizvode materijali koje svakodnevno koristimo.
Inovativni pristupi i podržani projekti
Agencija za napredna istraživanja i inovacije (ARIA) podržava 11 novih istraživačkih projekata s budžetom od 50 miliona funti. Cilj je razviti inovativne metode za proizvodnju naprednih materijala koristeći proteine. Ova inicijativa je dio programa “Globalni proizvođači” koji pokušava prevazići tradicionalne izazove u industrijskoj proizvodnji iskorištavanjem sposobnosti proteina za molekularno sklapanje materijala.
Inženjerski izazovi i ciljani materijali
Podržana istraživanja fokusiraju se na rješavanje tri osnovna inženjerska izazova u proizvodnji visokokvalitetnih materijala potrebnih industriji. Ovi izazovi uključuju proizvodnju vlakana, membrana i magneta.
Za vlakna, istraživači koriste proteine za razvoj optičkih vlakana s unutrašnjim šupljinama, koja se koriste u komunikacijama i senzorima. Ova vlakna imaju oblike i karakteristike koje se ne mogu postići tradicionalnim metodama.
Što se tiče membrana, cilj je razviti proteinske listove bez defekata, ojačane metalima, koji se koriste kao filteri s precizno definiranim porama. Ove membrane poboljšavaju efikasnost odvajanja iona poput litija i magnezija.
Za magnete, istražuje se upotreba proteina kao nano-osnova za razvoj visokoučinkovitih magnetnih jezgri bez oslanjanja na rijetke zemne elemente.
Praktične primjene i vodeći projekti
Među podržanim projektima je “Fabrika osnovnih vlakana” koju vodi škotski tim. Oni koriste računalne modele i mašinsko učenje za dizajniranje proteina koji služe kao višekratni kalupi u proizvodnji optičkih vlakana, smanjujući troškove proizvodnje specijalnih proteina.
Na Univerzitetu u Edinburghu, Louise Horsfall vodi projekt “S-LATTICE” koji ima za cilj izgradnju dvodimenzionalnih metalnih proteinskih struktura za razvoj membrana s hemijskim funkcijama koje nadmašuju one u prirodi.
Na Univerzitetu u Sheffieldu, Rebecca Boston vodi projekt “PROTEUS” koji koristi proteine iz ovčje vune, svile, jaja i mlijeka za razvoj magneta od kobalt-ferrita koristeći tehnike hladnog pritiska umjesto visoke temperature.
Zaključak
Cilj ovih istraživanja je pokazati sposobnost proteina da revolucioniraju industrijske proizvodne procese, spajajući molekularnu preciznost s masovnom proizvodnjom. Ovo bi moglo otvoriti put za korištenje proteina u novim industrijskim primjenama, poboljšavajući sektore poput elektronike, energije i infrastrukture.