Einfach erklärt
Wissenschaftler arbeiten daran, Proteine aus unserem Körper zu nutzen, um neue, bessere Materialien herzustellen. Diese könnten stärker und günstiger sein als herkömmliche Materialien und ohne teure Prozesse auskommen. Das könnte unsere alltäglichen Produkte komplett verändern.
Innovative Ansätze in der Materialforschung
Neue Forschungsprojekte nutzen Proteine, um fortschrittliche Materialien zu entwickeln, die stärker und kostengünstiger sind als traditionelle Alternativen. Diese Projekte werden von der Agentur für Forschung und Innovation (ARIA) mit 50 Millionen Pfund unterstützt. Ziel ist es, neue Herstellungsverfahren zu entwickeln, die die molekularen Eigenschaften von Proteinen nutzen.
Technische Herausforderungen und Zielmaterialien
Die Forschung konzentriert sich auf drei zentrale Herausforderungen: die Herstellung von Fasern, Membranen und Magneten. Bei den Fasern geht es darum, optische Fasern mit inneren Hohlräumen zu entwickeln, die in der Kommunikation und Sensorik eingesetzt werden können. Diese Fasern bieten Eigenschaften, die mit herkömmlichen Methoden nicht erreichbar sind.
Für Membranen arbeiten Forscher an fehlerfreien, metallverstärkten Proteinplatten, die als präzise Filter dienen sollen. Diese Membranen könnten die Effizienz bei der Trennung von Ionen wie Lithium und Magnesium verbessern.
Im Bereich der Magnete wird daran gearbeitet, Proteine als nanoskalige Grundlagen für leistungsstarke magnetische Achsen zu verwenden, ohne auf seltene Erden angewiesen zu sein.
Praktische Anwendungen und führende Projekte
Ein Projekt namens „Faserfabrik“ nutzt Computermodelle und maschinelles Lernen, um Proteine als wiederverwendbare Formen für die Herstellung optischer Fasern zu entwerfen. Dies könnte die Produktionskosten erheblich senken.
An der Universität Edinburgh leitet Louise Horsfall das Projekt „S-LATTICE“, das zweidimensionale, metallische Proteinstrukturen entwickelt, um Membranen mit chemischen Funktionen zu schaffen, die über das hinausgehen, was in der Natur vorkommt.
In Sheffield arbeitet Rebecca Boston am Projekt „PROTEUS“, das Proteine aus Schafwolle, Seide, Eiern und Milch nutzt, um Kobalt-Ferrit-Magnete mithilfe von Kaltpresstechniken zu entwickeln, anstatt hoher Temperaturen.
Fazit
Diese Forschung zielt darauf ab, die Fähigkeit von Proteinen zu demonstrieren, die industrielle Fertigung zu revolutionieren, indem sie molekulare Präzision mit Massenproduktion verbindet. Dies könnte neue industrielle Anwendungen eröffnen und Bereiche wie Elektronik, Energie und Infrastruktur verändern.