Учёные открыли удивительные огнеупорные свойства ДНК

Хлопковый лоскут легко прогорает, если он не покрыт ДНК

(кадр из видео A. Di Blasio, Politecnico di Torino, Alessandria).

Группа Джулио Малучелли (Giulio Malucelli) из Политехнического института Турина протестировала в лабораторных условиях свойства природной макромолекулы.

Учёные растворили собранную ДНК в воде, покрыли этим составом хлопчатобумажную ткань, высушили, после чего попытались ткань поджечь. Биологический материал сработал как фосфат аммония – соединение, часто использующегося как огнестойкое покрытие. Им обычно защищают от пламени и возгорания полимерные материалы (полиуретаны и полиолефины, пенопласты, спандекс, электроизоляцию и так далее).

ДНК по своей химической структуре в этом отношении – идеальный материал. При нагреве содержащиеся в природных макромолекулах фосфаты превращаются в фосфорную кислоту, которая удаляет из хлопковых волокон воду, оставляя богатую углеродом негорючую основу.

Азотистые основания ДНК выделяют аммиак, который разбавляет воспламеняющиеся газы и подавляет реакции горения, а также превращает углеродсодержащие остатки в трудно сгораемый защитный слой.

"Поначалу я очень удивился, а потом взглянул на химическую структуру ДНК, и всё встало на свои места. Вероятно, в ходе горения ДНК на хлопке образуется помесь стеклоуглерода и углеродной пены", — комментирует открытие не участвовавший в данной работе Александр Морган (Alexander Morgan), специалист по огнеупорным материалам из Исследовательского института университета Дейтона.

"ДНК может работать как естественный антивоспламенитель и подавитель горения. Им можно покрывать как синтетические ткани, так и тонкие и толстые полимерные плёнки", — говорит Малучелли.

Природное соединение может стать безопасной альтернативой существующим искусственным материалам. Нужно будет только немного модифицировать технологию получения ДНК. Сделать это необходимо, во-первых, из-за высокой стоимости (сейчас цена конечного продукта будет в 3-5 раз выше, чем у конкурентов).

Кроме того, нужно провести токсикологический анализ такого покрытия на безопасность. Ведь, люди будут носить одежду и притрагиваться к вещам, которые будут покрыты чужим генетическим материалом. Маловероятно, что внесение фрагментов ДНК другого организма будет вредно для человека, но всё-таки необходимо провести все надлежащие испытания.

Впрочем, пожалуй, самой главной проблемой данной разработки является неустойчивость защиты к воздействию воды. Стирать вещи, защищённые от горения макромолекулами ДНК, в стиральной машине нельзя. Всё покрытие попросту смоется. По этой причине в ближайших планах группы Малучелли – разработка способов закрепления нитей ДНК на волокнах ткани и сцепления их между собой.

Все подробности проведённой работы можно найти в статье учёных, вышедшей в издании Journal of Materials Chemistry A.

Также по теме:
В клетках человека найдена ДНК из четырёх нитей 
Учёные определили период полураспада ДНК 
Впервые получено реальное изображение ДНК 
Учёным удалось закодировать изображение на биологическом компьютере
Учёные закодировали книгу в молекулах ДНК 
Видео: Геномная регистрация — россияне не хотят сдавать ДНК