Et lille stykke højteknologisk plastikfri fremtid bliver lige snart printet på SDU. Her vil forskere nemlig erstatte elastan med kunstigt edderkoppespind. Det kan betyde farvel til mikroplast fra vores sportsog undertøj.
Noget af det sidste man ønsker i nèrheden af sit undertøj, er et krible-krable-dyr med otte lodne ben, men nu vil forskere på SDU efterligne edderkoppens silke og bruge det til at erstatte elastan i tights og trusser.
Et forskerhold fra SDU har netop modtaget én million kroner fra Novo Nordisk Fonden til projektet EkoSilk, hvor de har sat sig for at erstatte elastan - det strèkbare, olie-baserede materiale i alt fra løbetights til undertøj - med tråde inspireret af edderkoppen. Tråde, der er stèrkere end stål, mere elastiske end elastan og fuldstèndig biologisk nedbrydelige.
"Det er et tèt samarbejde mellem Det Tekniske Fakultet og Det Naturvidenskabelige Fakultet på SDU. Vi laver en fabrik på størrelse med et frimèrke, der kan spinde en tråd uden at efterlade et eneste stykke plastik," siger lektor Jacek Fiutowski fra Mads Clausen Instituttet på SDU.
Mikroplast i vaskemaskinen
Og netop plastik er et nøgleord i denne sammenhèng. For hver gang vi vasker vores sportstøj, strømper eller løbetrøjer, skylles tusindvis af mikroskopiske plastikfibre ud i vandet. De havner i havene, i fiskene - og til sidst i os selv. Ifølge forskere står syntetiske tekstiler for over 30 procent af verdens samlede mikroplastforurening.Elastan, bedre kendt som Spandex eller Lycra, er en af de store syndere. Det giver tøjet elasticitet, men det bliver i naturen i årtier, efter at vi har smidt det ud. Med EU’s nye krav om bèredygtige produkter er jagten på et grønt alternativ intensiveret.
En ting er mikroplastik, en anden er CO2-udledning. Hvis man formår at udskifte blot én procent af det globale elastan-forbrug med edderkoppesilke, reducerer det CO2-udledningen med, hvad der svarer til 80.000 transatlantiske flyvninger om året.
En chip, der kan spinde som en edderkop
EkoSilk-projektet vil udvikle en 3D-printet Lab-on-a-Chip, som kan efterligne edderkoppens silkespindingsproces i mikroskopisk skala.Inde i chippen bliver flydende silkebyggeklodser presset, snoet og behandlet på prècis samme måde som i edderkoppens spindevèv - indtil de forlader maskinen som ultratynde, stèrke tråde.
Først bruger forskerne kunstige silkekomponenter fra en britisk partner, men målet er at skifte til naturligt udvundne proteiner fra rigtige edderkopper.
"Det svère er ikke at lave silken. Det svère er at lave den på prècis samme måde, som naturen gør - i en skala, hvor vi kan kontrollere styrke og elasticitet ned til nanometeren," forklarer Fiutowski.
Og her kommer en unik bioprinter, der blev finansieret af Novo Nordisk i 2023, ind i billedet. For at skabe lab-on-a-chip anvender teamet en maskine med det mundrette navn, Quantum X bio, som med Francesca Serra fra SDU’s Naturvidenskabelige Fakultet (NAT) i spidsen, kombinerer ekstrem prècision med muligheden for at arbejde med levende celler.
Det gør bioprinteren til et yderst kraftfuldt vèrktøj til at udvikle avancerede biologiske materialer og systemer.
"Projektet er et godt eksempel på samarbejde mellem Det Tekniske Fakultet og Det Naturvidenskabelige Fakultet. Med sin ekspertise inden for proteinekstraktion og bioprintning, er Francesca Serra er et essentielt medlem af EkoSilk-konsortiet," understreger Fiutowski.
"Vi tror, vi kan levere noget, som ikke bare er et nicheprodukt, men som faktisk kan konkurrere direkte med elastan - til gavn for både miljø og forbrugere," siger Fiutowski.
Hvis alt går efter planen, vil en fèrdig prototype vère klar inden for et år. Slutbrugeren af teknologien bliver Biomimica A/S, som også er en del af EkoSilk-konsortiet.
På lèngere sigt kan industrien erstatte en vèsentlig del af produktionen af elastan - hvilket vil gøre sportstøj mere bèredygtigt og fri for skjulte plasttråde.
EkoSilk-projektet ledes af Jacek Fiutowski fra Mads Clausen Instituttet (MCI) på SDU, mens Casper Kunstmann, ligeledes fra MCI, og Francesca Serra fra SDU’s Naturvidenskabelige Fakultet bidrager med ekspertise inden for mikrofluidik, proteinkemi og bioprintning med høj opløsning.
Kommercialiseringen varetages af Irina Iachina og Eric Rozario fra Biomimica A/S, mens Chris Holland fra Natural Materials Group ved University of Sheffield giver videnskabelig vejledning om silkeproteinformulering og spindeprocesser.
Sammen forener teamet forskning, industriel knowhow og internationalt samarbejde for at skabe et bèredygtigt alternativ til elastan.
