劍橋大學的科學家們通過模仿使蜘蛛絲具有驚人強度的自組裝微結構，製造出了一種具有普通一次性塑料強度的植物性薄膜，提供了一種“素食”的環保替代材料。這種獨立的薄膜可以著色並按比例放大，供工業使用，一旦完成任務，就可以輕鬆地堆肥。

蜘蛛絲是韌度最高的天然纖維，蜘蛛絲有許多秘密可以與材料科學世界分享。我們已經看到該領域的研究人員從蜘蛛絲中獲得靈感，開發出更敏感的助聽器材料，包裹癌症藥物以更好地輸送，甚至用它來修復斷裂的神經，這只是幾個例子。

劍橋大學的科學家們一直在研究蛋白質的行為，作為其中的一部分，他們將注意力轉向了蜘蛛絲的構成以及使其具有如此巨大強度的獨特成分。

研究報告的作者Tuomas Knowles教授說：“我們發現，使蜘蛛絲具有強度的關鍵特徵之一是氫鍵在空間上有規律地排列，而且密度非常高。”

然後，科學家們開始使用來自植物的自組裝蛋白質來重現這一過程。這從大豆分離蛋白開始，像所有的蛋白質一樣，它是由多肽鏈組成的，可以在適當的條件下進行“自我組裝”。實現這一目標涉及乙酸和水的混合，高溫和超聲波，以提高蛋白質的溶解度，使其更容易控制自組裝成有序的結構。

Knowles說：“因為所有的蛋白質都是由多肽鏈組成的，在適當的條件下，我們可以使植物蛋白質像蜘蛛絲一樣進行自我組裝。”研究人員獲得的成品是一組蛋白質結構，在氫鍵形成的驅動下，分子相互作用增強，就像在蜘蛛絲中一樣。當溶劑被移除時，會留下一層不溶於水的薄膜，其機械性能與聚乙烯等普通一次性塑料相當。而且，由於它不涉及對其全天然構件的化學修改，這種材料可以在家庭堆肥系統中安全降解。

“其他研究人員一直在直接使用絲綢材料作為塑料替代品，但它們仍然是一種動物產品，”研究合著者Marc Rodriguez Garcia博士說。“在某種程度上，我們已經提出了’素食蜘蛛絲’–在沒有蜘蛛的情況下我們創造了同樣的材料。”

研究人員已經為這項技術申請了專利，併計劃通過分拆公司Xampla將其商業化，而這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。