אקסיב

מאת: אופיר מרום

העולם המודרני נמצא במרוץ חימוש טכנולוגי בלתי פוסק לפיתוח חומרים חכמים, חזקים וקלים יותר. אך בעוד מעבדות העילית מנסות לסנתז פתרונות חדשים, חומר אחד – מתוחכם ורב-תכליתי – נמצא ממש מתחת לאף שלנו. ליתר דיוק, הוא נמצא על העור שלנו. החומר הזה הוא קרטין. חברת אקסיב חומרים (Axiv Materials) מתכוונת להפוך אותו מחומר גלם שנשכח לחוד החנית של התעשייה.

הנדסה היררכית: מהמולקולה אל השטח

הקרטין הוא חלבון סיבי המהווה את אבן הבניין המרכזית בטבע ליצירת מערכות הגנה. הוא המרכיב העיקרי בשיער ובשכבת האפידרמיס האנושית, ומופיע בשלל תצורות מרהיבות בעולם החי: מהנוצות הקלילות של העופות, דרך צמר רך, ועד למבנים קשיחים להפליא כמו פרסות סוסים וקרני קרנפים.

עוצמתו של הקרטין אינה נובעת רק מהרכבו הכימי, אלא מהארכיטקטורה ההיררכית שלו. החלבון מאורגן במבנים מורכבים המעניקים לו שילוב של תכונות פיזיקליות וכימיות שאין לו מתחרים: עמידות תרמית, אנטיבקטריאליות, אלסטיות וזיכרון צורה. הקרטין גם מתפרק לחלוטין באדמה בחשיפה לאנזימים טבעיים.

הפרדוקס: בין מוצרי יוקרה לערמות אשפה

מוצרים מבוססי קרטין נחשבים עד היום לסמלי יוקרה: נוצות פוך, פרוות, שיער טבעי לפאות וסיבי טקסטיל נדירים כמו קשמיר ואנגורה. אך למרות יתרונותיו של הקרטין הוא לא עובר כיום עיבוד תעשייתי מודרני (בדומה לאופן שבו תעשיית העץ מעבדת שבבים ללוחות). הפער הזה אינו נובע ממחסור בחומר גלם, אלא מהיעדר טכנולוגיה מתאימה; אותו מבנה כימי שמעניק לקרטין את תכונותיו המופלאות, הוא גם זה שמקשה מאוד על עיבודו מחדש.

בכל שנה מייצרת תעשיית המזון מעל 10 מיליון טון של פסולת עשירה בקרטין. בהיעדר טכנולוגיה יעילה, המשאב היקר הזה נשרף, נטמן בקרקע או עובר פירוק לטובת תוספי מזון זולים לחיות. הערך ההנדסי של הקרטין הולך לאיבוד. יזמי אקסיב חומרים, ד"ר אלינור יוסף ואופיר מרום, זיהו את הפער ופועלים ולהפוך את "תוצר הלוואי" הזול לחומר גלם איכותי בעל ערך כלכלי גבוה.

מהמעבדה אל פס הייצור: הארכיטקטורה של אקסיב

קרטין טבעי אינו ניתן לעיבוד בשיטות תעשייתיות סטנדרטיות (כמו הזרקה או יציקה). כדי להתגבר על כך, פיתחה "אקסיב חומרים" טכנולוגיה ייחודית המבוססת על תהליך דו-שלבי: בשלב הראשון, חומר הגלם עובר מיצוי כימי "עדין". בניגוד לשיטות הידרוליזה הרסניות המפרקות את החלבון לחלוטין, התהליך של אקסיב מצליח "לשחרר" את החלבון תוך שמירה קפדנית על שלד המולקולה ועל קשרי הגופרית החיוניים שלה. בשלב השני, החלבון המופרד עובר עיבוד מכני בשילוב עם תוספים ייחודיים, ההופכים אותו לקרטין מעובד. בשלב זה, החומר משנה את פניו ומתנהג כביופולימר לכל דבר – כזה שניתן לעבד באמצעים ומכשור תעשייתי מקובל, מבלי לוותר על תכונותיו המקוריות.

אתגר הפירוק וההרכבה של החלבון שלח את היזמים באקסיב לחפש השראה בעולם החי. בטבע, בניית מבני קרטין (כמו צמיחת שיער או נוצה) אינה נעשית בתנאי חום ולחץ קיצוניים, אלא בתנאי סביבה סטנדרטים. באופן דומה, היזמים שאפו לייצר תהליך של עיבוד קרטין שאינו אגרסיבי .

החברה מתרכזת בשלב זה בהפיכת הקרטין לסיבים מלאכותיים. השווקים הראשונים אליהם פונה החברה הם תחום השיער – ייצור שיער חדש שיהווה תחליף לשימוש בשיער אנושי עבור ייצור פאות וכן תחום הטקסטיל – ייצור סיבים במחיר ובאיכות תחרותיים.

כיום החברה פועלת בתמיכת החממה הטכנולוגית I4Valley,  כשהיא נושאת חזון ברור: להפסיק לבזבז את השריון של הטבע, ולהתחיל ללבוש אותו.

תמונה באדיבות אקסיב חומרים – סיב קרטין שנוצר בטכנולוגיה שפותחה.