I bachi da seta alimentati con forme allotropiche del carbonio forniscono una seta dalle qualità superiori a quella attuale.
La storia della seta affonda le sue origini in Cina a millenni avanti Cristo e il modo per ottenerla fu tenuto segreto per secoli.
Giunse in Europa intorno al 550 quando dei monaci avrebbero portato delle uova da baco. Ed è proprio dal baco da seta che si nutre esclusivamente di foglie di gelso che si ottiene la seta da cui si ricavano tessuti pregiati, amati e ricercati e apprezzati per la loro leggerezza e resistenza.
La seta è costituita essenzialmente da fibroina e sericina con la presenza di altri composti minori di tipo organico tra i quali sostanze grasse o cerose e pigmenti di origine carotenoide. Considerando la natura proteica della seta essa può essere descritta in base alla sequenza degli amminoacidi e attraverso le strutture superiori più complesse formate dai ripiegamenti intercatena e da legami tra sub-unità uguali o diverse.
Fibroina
La fibroina è costituita dalla sequenza di amminoacidi Gly–Ser-Gly-Ala-Gly-Ala
La fibroina ha una struttura pressoché lineare che si dispone a zig-zag con i sostituenti a lato come in un foglio pieghettato tipica delle strutture a β-foglietto. Le catene che sono disposte planarmente lungo l’asse della fibra. Essi presentano legami a idrogeno ed elettrostatici con le catene contigue. Ciò consente una elevata interazione fra le molecole, con una elevata cristallinità che causa maggiore rigidità e minore rigidità rispetto alle fibre da pelo come la lana.
Stanti le sue caratteristiche la seta è stata adoperata in campo medico come filo di sutura e in nuovi biomateriali. La fibroina può essere considerata a tutti gli effetti un polimero biocompatibile, a pari livello con i migliori polimeri sintetici attualmente impiegati come biomateriali. In particolare la fibroina favorisce l’adesione delle cellule alla sua superficie. Ne promuove inoltre la crescita ed è usata come supporto della rigenerazione cellulare.
Alimentazione dei bachi da seta
Secondo recenti studi si è trovato che si può ottenere seta più forte e resistente alimentando i bachi con grafene o nanotubi di carbonio a parete singola che potrebbe essere utilizzata in molte applicazioni come tessuti protettivi resistenti e impianti medici biodegradabili.
I ricercatori della Donghua University di Shanghai hanno preventivamente aggiunto alla seta:
- coloranti
- agenti antimicrobici
- polimeri conduttivi
- nanoparticelle
o trattando la seta filata con gli additivi o, in alcuni casi, alimentando direttamente i bachi da seta.
Per rendere la seta di carbonio rinforzata le foglie di gelso sono state trattate con soluzioni acquose contenenti lo 0,2% in peso di nanotubi di carbonio o grafene.
Rispetto alla seta questo nuovo tipo di fibra è due volte più resistente e in grado di sopportare sollecitazioni fino al 50% in più.
I ricercatori inoltre hanno riscaldato le fibre di seta a 1050 ° C per carbonizzare la proteina della seta e poi ne hanno studiato la conduttività e la struttura.
La seta modificata conduce elettricità, a differenza di quella naturale. Da studi effettuati tramite spettroscopia Raman si è dimostrato le nuove fibre di seta hanno una struttura cristallina più ordinata a causa dei nanomateriali incorporati. Rimangono ancora aperte alcune questioni relative a come e in quali quantità i bachi incorporino i nanomateriali nella seta.