تتكون ألياف شرانق دودة القز، التي تنتج الحرير، أساسًا من مزيج من بروتينين، هما السيريسين والفيبروين، اللذان يحددان مرونة الخيوط الناتجة.
ولكن تحتوي خيوط الحرير والمنتجات المصنوعة منها على عدد من العيوب: على سبيل المثال، فهي شديدة التأثر بالأشعة فوق البنفسجية. وبالتعرض المباشر لأشعة الشمس لمدة 200 ساعة، تنخفض قوة المادة إلى النصف.
ولمواجهة النقص الطبيعي في الحرير وإعطائه خصائص جديدة، قام فريق من علماء جامعة شمال القوقاز الفيدرالية، بتطوير طريقة لتعديل الخيوط باستخدام الجسيمات النانوية للمعادن وأكاسيدها، واقترحوا استخدام جزيئات الفضة النانوية وأكاسيد النحاس والحديد والكوبالت والتيتانيوم والسيليكون كمواد مضافة .
ووفقا للعلماء، فإن إدخال الجسيمات النانوية المختلفة في الألياف لن يؤدي إلى تحسين جودة منتجات النسيج فحسب، بل سيؤدي أيضًا إلى تحسين المواد المستخدمة في صناعة النسيج.
وقال أندريه بلينوف، مدير المشروع، ورئيس قسم الفيزياء وتكنولوجيا النانو في جامعة شمال القوقاز الفيدرالية: "نقوم بتطوير جسيمات نانوية ذات خصائص محددة، على سبيل المثال، مضادة للبكتيريا أو مقاومة للماء أو ذات قدرة على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية، ثم نقوم بإدخال جسيمات نانوية مختارة في خيط الحرير ونحصل على مادة حرير متعددة الوظائف ذات خصائص محددة".
وأضاف بلينوف أن هذه الطريقة ستوفر مقاومة للأشعة فوق البنفسجية، مما سيسمح للمنسوجات بالحفاظ على القوة والعرض، لأن الجسيمات النانوية سوف تمتص طيف الأشعة فوق البنفسجية من الإشعاع الشمسي وستمنع أيضًا امتصاص الرطوبة في المادة.
ويقترح العلماء طريقتين لتعديل الألياف بالجسيمات النانوية: إما إطعامها لدودة القز، أو إضافة الجسيمات النانونية في وقت معالجة الخيوط أو المنتج النهائي.
وتعتقد الجامعة أنه من الممكن بالطريقة نفسها تحسين خصائص الخيوط الجراحية التي يتم إنتاجها على أساس البروتين. وتستخدم هذه المواد في الجراحة وزراعة الأعضاء وهندسة الأنسجة.