Fibroina di seta: biomateriale naturale tra seta biomimetica e invisibilità termica
Fibroina di seta: biomateriale naturale tra seta biomimetica e invisibilità termica
La fibroina di seta è la principale proteina della seta naturale e rappresenta oggi uno dei biomateriali naturali più studiati nei settori della biomimesi, dei materiali avanzati e della ricerca biomedica e tessile.
Estratta dalla fibra di seta, la fibroina combina biocompatibilità, resistenza meccanica e proprietà termoregolanti, rendendo la seta un modello di riferimento per lo sviluppo di materiali biomimetici e tessuti tecnici innovativi.
Cos’è la fibroina di seta
La Fibroina è la principale proteina della seta, un elemento proteico fibroso naturale, presente esclusivamente all’interno della fibra di seta naturale, prodotta dal baco per la costruzione del bozzolo. Costituisce il nucleo strutturale della fibra di seta, conferendole le sue caratteristiche di resistenza, leggerezza e flessibilità.
Fibroina e sericina nella struttura della seta
Differenza tra fibroina e sericina nella fibra di seta
All’interno della fibra naturale di seta, la fibroina costituisce il corpo principale del filamento di seta ed è rivestita dalla sericina, un’altra proteina completamente naturale.
La sericina è idrosolubile e può essere disciolta ed estratta in acqua ad alte temperature per prodotti legati alla biomedica ed alla cosmesi grazie alla sua elevata compatibilità con le proteine del corpo e dell’epidermide umana.
Sericina e Fibroina sono continuamente studiate ed applicate per la loro elevata biocompatibilità aprendo nuove frontiere per la seta biomimetica, applicazioni biomediche, cosmetiche e biomateriali intelligenti
Fibroina di seta e materiali avanzati
La fibroina è oggi considerata uno dei biomateriali naturali più promettenti nella scienza dei materiali avanzati, grazie alla sua combinazione unica di leggerezza, resistenza e compatibilità biologica. Ricerca e sviluppo in campo aerospaziale, medico e tecnico guardano a questa proteina fibrosa naturale come modello di biomimetica applicata e di innovazione sostenibile.
Fibroina di seta e compatibilità con il corpo umano
La fibroina di seta possiede una struttura a base di aminoacidi essenziali, fondamentali per molti processi metabolici del corpo umano e per applicazioni biomediche.
Fa parte delle esclusive proteine fibrose che costituiscono l’architrave nella costruzione del corpo umano. 1/3 delle proteine del nostro corpo sono proteine fibrose.
La fibroina di seta è una proteina naturale che dialoga con l’organismo umano, offrendo un esempio di perfetta compatibilità biologica e potenziale per applicazioni biomediche ma anche per innovativi prodotti che pongono il nostro corpo a contatto con benefici elementi come la biancheria da letto in seta.
Proprietà fisiche, chimiche e meccaniche della fibroina di seta
Le proprietà fisiche e meccaniche della fibroina derivano dalla sua struttura chimica e molecolare, che conferisce elevati standard di:
- resistenza meccanica e chimica
- flessibilità strutturale della fibra di seta
- capacità di termoregolazione naturale
- traspirabilità della seta
La fibroina è un biopolimero naturale dalle performance tecniche ideali per tessuti innovativi, dispositivi e componenti di nuova generazione.
Dalla seta tradizionale alla seta biomimetica
La parola seta associata a tessuti e prodotti conosciuti solo per la loro bellezza, il loro glamour, la sofficità e la brillantezza è divenuto un riferimento per materiali oggetto di studi, analisi e ricerca.
Seta biomimetica e biomimesi applicata
Le eccezionali caratteristiche della seta naturale e dei suoi microfilamenti hanno reso la fibroina e la sericina modelli ideali di materiali biomimetici per lo sviluppo della seta biomimetica, un biopolimero naturale ispirato ai processi biologici.
La biomimesi è la scienza che mira a creare attività, progetti, processi e prodotti tecnologicamente avanzati attraverso l’imitazione dei processi biologici e biomeccanici creati dalla natura.
Fibroina di seta e invisibilità termica
Chi non ha mai sognato di avere a disposizione il mantello invisibile di Harry Potter?
L’istituto di ricerca College of Chemical and Biological Engineering di Zju, ha ottenuto una microstruttura in fibroina capace di un perfetto isolamento ed invisibilità termica.
La tecnologia di elettro-filatura, freeze-spinning, e l’uso di una soluzione di fibroina pura al 100%, sviluppata in origine per replicare la struttura della pelliccia dell’orso polare, hanno aperto nuovi scenari nell’uso innovativo di fibre derivate dalla seta.
Isolamento termico e invisibilità infrarossa della seta
Il processo di elettro-filatura a freddo ha permesso di ottenere un filamento con una parte cava all’interno, molto marcata. Questa struttura ha incrementato notevolmente le già elevate capacità di isolamento termico ed invisibilità infrarossa della seta. Il tessuto sperimentale in fibroina a fibra cava genera una differenza di temperatura fra il suo lato superiore e quello inferiore.
Il tessuto di fibroina , posto su un coniglio da laboratorio ed analizzato tramite imaging termico a infrarossi, scherma totalmente il calore corporeo dell’animale, tanto che il coniglio risulta completamente invisibile agli infrarossi.
Lo studio pubblicato su Nature, New Scientist e Journal of the American Chemical Society, conferma che un mantello di fibroina di seta a fibra cava rende invisibile un corpo allo scanner termico, aprendo a applicazioni e studi nel campo dei biomateriali innovativi, in campo militare ed aerospaziale
La ricerca di Cosetex sulla fibroina di seta
In Cosetex, la seta non è soltanto una fibra pregiata della tradizione, ma una risorsa chiave nella ricerca sui biomateriali naturali e nello sviluppo di tessuti tecnici avanzati basati sulle sue componenti proteiche naturali.
La nostra attività si concentra sullo studio e sulla valorizzazione della seta, per diffondere conoscenza e applicazioni delle sue proteine come la fibroina consapevoli dello sviluppo di una piattaforma ideale per biomateriali intelligenti, tessuti tecnici ad alte prestazioni e soluzioni sostenibili ispirate ai processi della natura.
Progetti e collaborazioni sulla fibroina
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