Onderzoekers knutselen met eiwitten om recycleerbaar textiel te maken

Credit: Washington University in St. Louis

Fast fashion is een gigantische bron van afval, waarbij slechts een fractie van de vezelmaterialen uiteindelijk wordt gerecycleerd. Textiel is ook verantwoordelijk voor een groot deel van de microplastics in de oceaan, een gevolg van synthetische vezels die bij elke wasbeurt loskomen en wegspoelen. Meer textielrecycling alleen zal dit probleem niet oplossen, omdat de meeste vezels op basis van fossiel plastic moeilijk te recyclen zijn en gedurende hun hele levenscyclus hardnekkige microplastics blijven afgeven. Er zijn dus andere materialen nodig.

Misschien komt de oplossing wel uit de synthetische biologie. Ingenieurs van de Amerikaanse Washington-universiteit in St. Louis combineerden de genetische instructies van eiwitten uit mosselvoeten, spinnenzijde en amyloïden (of eiwitaggregaten). Daarmee konden ze nieuwe materialen produceren in gigantische brouwtanks (bioreactoren).

Deze materialen kunnen na gebruik gemakkelijk worden gerecycled en gedurende meerdere cycli opnieuw verwerkt worden tot dezelfde vezels. Bovendien zijn de microdeeltjes die tijdens het wassen uit deze vezels vrijkomen, biologisch afbreekbaar.

‘We hebben recycleerbare eiwitvezels ontwikkeld die binnen enkele seconden oplossen in een mierenzuuroplossing, maar stabiel blijven in water en sterk na het drogen,’ verklaart een van de onderzoekers, Fuzhong Zhang. Mierenzuuroplossing is een betaalbaar vluchtig oplosmiddel dat in de industrie veel wordt gebruikt. Hier breekt het oplosmiddel de eiwitinteracties af die de vezel bij elkaar houden, zonder het eiwit zelf te veranderen. Na de verdamping van het oplosmiddel blijven de ruwe eiwitmaterialen over die opnieuw vezels met de oorspronkelijke sterkte en eigenschappen kunnen vormen. Deze vorm van recyclage heet dissolutie.

Het team heeft de vezels meerdere keren opgelost en opnieuw gemaakt, waarbij de vezels hun sterkte behielden. Hun bevindingen werden gepubliceerd in Advanced Materials. Biomanufacturing is wel een dure productiewijze, maar een circulair systeem kan dan helpen om de kosten aanzienlijk te verlagen.