O couro éuma indústria multibiliona¡ria em constante crescimento, exigindo mais de 3,8 bilhaµes de bovinos - igual a um para cada duas pessoas na terra - para sustentar a produção a cada ano. E embora os produtos - roupas, sapatos, ma³veis e muito mais - possam ser bastante elegantes e dura¡veis, o impacto ambiental da produção de couro tem sido severo, levando ao desmatamento, uso excessivo da águae da terra, poluição ambiental e emissaµes de gases de efeito estufa.

O couro a  base de seda pode ser impresso em diferentes padraµes e texturas, tem propriedades físicas semelhantes ao couro real e pode suportar a dobra, perfuração e alongamento normalmente usados ​​para criar artigos de couro, incluindo a capacidade de costurar pea§as de material e prender hardware, como rebites, ilha³s, ala§as e fechos.

"Nosso trabalho écentrado no uso de materiais de origem natural que minimizam o uso de produtos químicos ta³xicos enquanto mantem o desempenho do material, de modo a fornecer alternativas para produtos que são comumente e amplamente usados ​​hoje", disse Fiorenzo Omenetto, Professor Frank C. Doble da Engenharia na Tufts School of Engineering, diretor do Tufts Silklab onde o material foi criado e autor correspondente do estudo. "Usando seda, bem como celulose de resíduos taªxteis e agra­colas e quitosana de resíduos de marisco, e todos os produtos químicos relativamente suaves usados ​​para combina¡-los, estamos progredindo em direção a esse objetivo."

a‰ claro que já existe um portfa³lio de couros alternativos desenvolvidos pela indústria e pela comunidade de pesquisa , com foco no uso de subprodutos agra­colas ou materiais regenerados que tem um impacto reduzido no meio ambiente e na criação de animais. Isso inclui materiais semelhantes ao couro feitos de petra³leo (couro de poliuretano ou 'pleather'), casca de a¡rvore, casca de abacaxi, a³leos vegetais, borracha, fungos e atémesmo de celulose e cola¡geno produzidos por culturas bacterianas.

O couro a  base de seda feito na Tufts oferece algumas vantagens exclusivas para todas essas abordagens. Além de ser derivado da dissolução de fibras de seda, a fabricação éa  base de a¡gua, usando apenas produtos químicos suaves, conduzida em temperatura ambiente e produzindo principalmente resíduos não ta³xicos. O material de couro de seda pode ser fabricado usando camadas 3D computadorizadas com a capacidade de criar micropadraµes regulares que podem ajustar a força e flexibilidade do material, imprimir macropadraµes para estanãtica (por exemplo, uma trama de cesta), bem como padraµes geomanãtricos não regulares para imitar a textura dasuperfÍcie de couro verdadeiro. Os materiais resultantes, como o couro, são fortes, macios, flexa­veis e dura¡veis ​​e, como o couro natural, são biodegrada¡veis ​​assim que entram no fluxo de resíduos.

Na verdade, os produtos de couro de seda poderiam ser redissolvidos e regenerados em sua matéria-prima gelatinosa para serem reimpressos em novos produtos

O processo de fabricação do couro de seda comea§a com fibras de seda comumente utilizadas na indústria taªxtil. Essas fibras são feitas de polímeros de protea­na de fibroa­na de seda e podem ser quebradas em seus componentes individuais de protea­na em uma pasta a  base de a¡gua. Uma camada de base de quitosana contendo um plastificante não ta³xico glicerol e corante éimpressa por extrusão atravanãs de um pequeno bico de orifa­cio em umasuperfÍcie para fornecer flexibilidade e resistência ao material. A própria quitosana éderivada de fontes naturais, como as cascas de caranguejos, lagostas e camaraµes. Uma camada de fibroa­na de seda combinada com plastificante e um espessante (de goma vegetal) éimpressa no topo da camada de base.

A extrusão da pasta de fibroa­na atravanãs do bico da impressora cria forças de cisalhamento que podem contribuir para organizar as protea­nas de uma forma que fortalece o material, tornando-o daºctil em vez de quebradia§o, e imita a extrusão natural que ocorre na gla¢ndula da seda de um verme ou aranha . Alterar o padrãoimpresso da camada de seda pode fornecer uma variedade de aparaªncia, intensidades ajusta¡veis ​​e outras qualidades físicas.

O manãtodo de impressão, também denominado "manufatura aditiva", éconhecido por ser muito conservador no uso de materiais e resíduos produzidos em comparação com outros manãtodos, como moldagem por injeção ou manufatura subtrativa (como esculpir ou raspar de um bloco).

O Silklab at Tufts desenvolveu uma ampla gama de outros produtos de seda, de dispositivos médicos implanta¡veis ​​a materiais arquiteta´nicos que podem sentir e responder ao ambiente mudando de cor. Na verdade, grande parte da tecnologia que foi desenvolvida no laboratório para derivatizar as protea­nas da seda pode ser aplicada ao couro a  base de seda, incluindo anexar e incorporar moléculas que podem sentir e responder ao ambiente circundante.

"Essa éa vantagem de usar a protea­na da seda sobre outros manãtodos - ela tem uma química bem estabelecida e versa¡til que podemos usar para ajustar as qualidades do material e incorporar elementos inteligentes como moléculas sensoriais", disse Laia Mogas-Soldevila, ex-pesquisadora no Silklab, atualmente professor assistente de Arquitetura na Escola de Design Stuart Weitzman da Universidade da Pensilva¢nia e primeiro autor do estudo. "Assim, enquanto pode haver muitas opções para couro-como materiais , seda baseado couro tem o potencial de ser mais passa­veis de projetos inovadores."