Theo nhóm nghiên cứu, chất lỏng này có thể tạo ra độ bôi trơn cực cao hoặc ma sát gần như bằng không bằng cách mô phỏng các quá trình sinh học như dịch hoạt dịch khớp sụn ở khớp người.
"Cho đến nay, các nhà nghiên cứu vẫn chưa thể chế tạo ra chất bôi trơn nước hiệu quả, đa năng và thân thiện với môi trường. Nhiều chất bôi trơn nước, nếu không muốn nói là hầu hết, đều sử dụng các vật liệu gần như chỉ có nguồn gốc từ hóa học tổng hợp. Chất lỏng bôi trơn được phát triển dựa trên việc tự "lắp ráp" các sợi protein thực vật bền vững thành hydrogel để có ma sát cực thấp trên các thang đo chiều dài". Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các protein thay thế, như protein khoai tây, làm thành phần cơ bản, thân thiện với môi trường, có nguồn gốc tự nhiên và có lượng khí thải carbon thấp hơn. Nghiên cứu đã được công bố trên trang web Nature.
Nhóm nghiên cứu bao gồm các nhà nghiên cứu từ Trường Khoa học Thực phẩm và Dinh dưỡng của Đại học Leeds, Viện Khoa học Weizmann ở Israel, Cao đẳng King's London và INRAE, Pháp. Những phát hiện trong nghiên cứu của họ hiện đã công bố trên tạp chí Communications Materials.
"Đây là một mô hình kỹ thuật vật liệu cách mạng cho các ứng dụng y sinh, đánh dấu một bước quan trọng hướng tới việc phát triển các vật liệu bôi trơn dạng lỏng có nguồn gốc thực vật và tính bền vững cao. Những gì chúng tôi đã làm là tạo ra một quá trình tự lắp ráp các sợi nguyên sinh dựa trên protein thực vật với các hydrogel sinh học polyme trong một kiến trúc chắp vá. Kết hợp các phép đo thử nghiệm đa thang đo với các mô phỏng động lực học phân tử, kết quả cho thấy rằng protein thực vật có thể được sử dụng để tạo ra độ bôi trơn siêu việt thông qua cơ chế bôi trơn hydrat hóa.” - Anwesha Sarkar, Giáo sư về keo và bề mặt tại Trường Khoa học Thực phẩm và Dinh dưỡng của Leeds, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Bà Olivia Pabois, Nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Trường Khoa học Thực phẩm và Dinh dưỡng của Leeds, cho biết thêm rằng những gì bà và các đồng nghiệp đã tạo ra cũng có thể là "thế hệ vật liệu y sinh kỹ thuật tiếp theo" cho các mục đích sử dụng dịch nhân tạo như nước mắt và nước bọt.
Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu hình thái bề mặt và ma sát nano của chất bôi trơn bằng cách sử dụng các cơ sở tại Viện Khoa học Weizmann ở Israel, nơi họ có thể tiếp cận các phương pháp tiên tiến để phát hiện lực bề mặt.
“Là một phần của nhóm liên ngành do Giáo sư Sarkar dẫn đầu, chúng tôi đã có thể kết hợp chuyên môn của mình trong mô phỏng động lực học phân tử với chuyên môn thực nghiệm của các nhóm khác để hiểu rõ ở cấp độ phân tử về cách chất bôi trơn từ protein thực vật hoạt động và tại sao nó lại có đặc tính bôi trơn tuyệt vời như vậy. Do đó, bằng cách có thể định lượng các tương tác chi phối quá trình lắp ráp protein thực vật và hydrogel, cũng như quá trình hấp thụ chất bôi trơn này lên bề mặt, chúng tôi mở ra cánh cửa để có khả năng thiết kế hợp lý các cấu trúc tự lắp ráp của vật liệu tự nhiên giúp tối ưu hóa các đặc tính bôi trơn của chúng”, Giáo sư Chris Lorenz từ King's College London nhận xét.
“Tôi rất vui khi được đóng góp vào nghiên cứu đầy hứa hẹn này, nghiên cứu này hoàn toàn phù hợp với các mục tiêu của INRAE là đặt nền tảng cho nền kinh tế sinh học bền vững, thay thế các vật liệu và năng lượng dựa trên nhiên liệu hóa thạch bằng các vật liệu và năng lượng tương ứng dựa trên sinh khối”, Tiến sĩ Marco Ramaioli từ INRAE (Pháp) kết luận.
