13 марта 2013, 17:36 13 марта 2013, 18:36 13 марта 2013, 19:36 13 марта 2013, 20:36 13 марта 2013, 21:36 13 марта 2013, 22:36 13 марта 2013, 23:36 14 марта 2013, 00:36 14 марта 2013, 01:36 14 марта 2013, 02:36 14 марта 2013, 03:36

Учёные открыли удивительные огнеупорные свойства ДНК

Итальянские исследователи придумали необычный способ защиты хлопчатобумажной ткани от возгорания - они покрыли её ДНК, извлечённой из спермы сельди. Биологическое покрытие оказалось на удивление стойким и, главное, экологически безопасным.

Группа Джулио Малучелли (Giulio Malucelli) из Политехнического института Турина протестировала в лабораторных условиях свойства природной макромолекулы.

Учёные растворили собранную ДНК в воде, покрыли этим составом хлопчатобумажную ткань, высушили, после чего попытались ткань поджечь. Биологический материал сработал как фосфат аммония – соединение, часто использующегося как огнестойкое покрытие. Им обычно защищают от пламени и возгорания полимерные материалы (полиуретаны и полиолефины, пенопласты, спандекс, электроизоляцию и так далее).

ДНК по своей химической структуре в этом отношении – идеальный материал. При нагреве содержащиеся в природных макромолекулах фосфаты превращаются в фосфорную кислоту, которая удаляет из хлопковых волокон воду, оставляя богатую углеродом негорючую основу.

Азотистые основания ДНК выделяют аммиак, который разбавляет воспламеняющиеся газы и подавляет реакции горения, а также превращает углеродсодержащие остатки в трудно сгораемый защитный слой.

"Поначалу я очень удивился, а потом взглянул на химическую структуру ДНК, и всё встало на свои места. Вероятно, в ходе горения ДНК на хлопке образуется помесь стеклоуглерода и углеродной пены", — комментирует открытие не участвовавший в данной работе Александр Морган (Alexander Morgan), специалист по огнеупорным материалам из Исследовательского института университета Дейтона.

"ДНК может работать как естественный антивоспламенитель и подавитель горения. Им можно покрывать как синтетические ткани, так и тонкие и толстые полимерные плёнки", — говорит Малучелли.

Природное соединение может стать безопасной альтернативой существующим искусственным материалам. Нужно будет только немного модифицировать технологию получения ДНК. Сделать это необходимо, во-первых, из-за высокой стоимости (сейчас цена конечного продукта будет в 3-5 раз выше, чем у конкурентов).

Кроме того, нужно провести токсикологический анализ такого покрытия на безопасность. Ведь, люди будут носить одежду и притрагиваться к вещам, которые будут покрыты чужим генетическим материалом. Маловероятно, что внесение фрагментов ДНК другого организма будет вредно для человека, но всё-таки необходимо провести все надлежащие испытания.

Впрочем, пожалуй, самой главной проблемой данной разработки является неустойчивость защиты к воздействию воды. Стирать вещи, защищённые от горения макромолекулами ДНК, в стиральной машине нельзя. Всё покрытие попросту смоется. По этой причине в ближайших планах группы Малучелли – разработка способов закрепления нитей ДНК на волокнах ткани и сцепления их между собой.

Все подробности проведённой работы можно найти в статье учёных, вышедшей в издании Journal of Materials Chemistry A.