Quali proprietà molecolari e strutturali rendono il tessuto di seta di tussah un fronttrunner in applicazioni composite biomediche e avanzate?

La seta di tussah, una variante di seta non bulry spinta da seti di seti di antheraea selvatici, è sempre più riconosciuta come materiale trasformativo in ingegneria biomedica e compositi ad alte prestazioni. La sua architettura molecolare unica, caratterizzata da un'alta percentuale di cristalliti β-fogli ricchi di alanina intervallati da regioni amorfe dominate dalla glicina, la garantisce un'eccezionale adattabilità meccanica e biocompatibilità, una combinazione raramente trovata nelle fibre naturali. La recente spettroscopia a infrarossi a infrarossi a trasformata di Fourier (FTIR) e la diffrazione dei raggi X (XRD) rivelano che la fibroina di Tussah Silk mostra un indice di cristallinità più alto del 15-20% rispetto a Bombyx Mori Silk, migliorando la sua capacità di carico mantenendo l'elasticità. Questa dualità strutturale è fondamentale per applicazioni come suture chirurgiche, in cui la resistenza alla trazione (fino a 500 MPa) e la flessibilità deve coesistere per resistere agli ambienti fisiologici dinamici.

In contesti biomedici, Tussah Silk La bassa immunogenicità e il lento tasso di degradazione (6-24 mesi in vivo) lo rendono ideale per i ponteggi ingegneristici dei tessuti. A differenza dei polimeri sintetici, i suoi sottoprodotti di degradazione-principalmente aminoacidi-sono non tossici e si integrano perfettamente nei percorsi metabolici. La ricerca pubblicata su Biomaterials Science dimostra che i ponteggi di seta di tussah seminati con cellule staminali mesenchimali promuovono l'osteogenesi a causa dei siti intrinseci di legame al calcio della fibra, una proprietà assente nella maggior parte dei tessuti a base vegetale. Inoltre, la sua innata attività antibatterica, attribuita a peptidi di sericina residui, riduce i rischi di infezione post-impianto senza richiedere rivestimenti chimici.

Per i compositi avanzati, la struttura gerarchica di Tussah Silk-che si sposta dalle nanofibrille ai filati macro-scala-anables rafforzamento su misura nelle matrici epossidiche o di acido polilattico (PLA). Gli studi di microscopia a forza atomica (AFM) mostrano che la topografia a superficie ruvida delle sue fibre migliora l'adesione interfacciale con i polimeri, aumentando la resistenza alla flessione composita del 30-40% rispetto alle controparti in fibra di vetro. Le industrie aerospaziali e automobilistiche stanno esplorando ibridi in fibra di seta di seta di tussah per creare pannelli leggeri e resistenti all'impatto che soddisfino severi standard di infiammabilità (classificazione UL94 V-0), poiché le proteine ​​contenenti azoti della seta sopprimono intrinsecamente la combustione.

L'elaborazione delle innovazioni amplifica ulteriormente la sua utilità. Le tecniche di elettrospinning producono nanofibre di seta di tussah (diametro di 50–200 nm) con porosità sintonizzabile per i sistemi di filtrazione dell'aria in grado di catturare particelle di PM0.3 con efficienza del 99,97%. Nel frattempo, la biofinizzazione enzimatica consente la rimozione selettiva della sericina senza danneggiare l'integrità della fibroina, una svolta per la creazione di film di seta conduttivi ultrasottili utilizzati in biosensori flessibili. Poiché la produzione circolare guadagna la trazione, la compatibilità della seta di tussah con i solventi liquidi ionici consente il riciclaggio a circuito chiuso: un netto contrasto con il kevlar o il nylon derivato dal petrolio.

La convergenza dell'innata biochimica innata di Tussah Silk, versatilità strutturale e elaborazione eco-efficiente del suo ruolo nella scienza materiale di prossima generazione, colmando il divario tra sostenibilità ecologica e domanda tecnologica all'avanguardia.