این الیاف ابریشمی با الهام از مرد عنکبوتی، 80 برابر وزن خود را بالا می برند.

این مانند یک ایده از یک کتاب کمیک است: یک فنجان ابریشم مایع به سرعت به الیاف محکم و چسبناک تبدیل می شود که می تواند اجسام را 80 برابر وزن خود بلند کند. محققان با الهام از مرد عنکبوتی، این فناوری فیبر جدید را توسعه دادند.

این مطالب جدید وب مانند بسیاری از کودکان (یا بزرگسالان) را به وجد خواهد آورد. حالا با این فیبرها، مرد عنکبوتی یک قدم به واقعیت نزدیکتر شده است. البته، ما هنوز با پرواز بین ساختمان ها فاصله داریم، اما شاید خیلی دور نباشیم.

محققان آزمایشگاه ابریشم در دانشگاه تافتز در ایالات متحده آمریکا برای اولین بار تکنیک پرتاب نخ را توسعه دادند که در آن یک پرتابه مایع از سوزن تقریباً بلافاصله به ماده جامد تبدیل می شود. آنها آنقدر قوی هستند که می توانند به اجسام بچسبند و بلند کنند.

محققان می گویند هدف آنها ایجاد پل بین دنیای تخیل و عمل است. در آزمایشگاه ابریشم، آنها معتقدند که مواد طبیعی “مواد زنده” هستند. آنها از طبیعت، کتاب های کمیک و ادبیات علمی تخیلی الهام می گیرند. این ماده ابریشمی جدید دقیقاً همانطور که در طبیعت وجود دارد و نویسندگان کتاب تصویری آن را تصور می کنند رفتار می کند.

الیاف الهام گرفته از مرد عنکبوتی

الیاف چسب محققین از پیله کرم ابریشم ساخته شده است که با جوشاندن آنها در محلول به پروتئین های فیبری هیدرولیز می شود. سپس این محلول را می توان از طریق سوراخ سوزنی نازک خارج کرد تا جریانی ایجاد شود که با افزودنی های مناسب در تماس با هوا جامد می شود.

چرا دانشمندان به جای عنکبوت از کرم ابریشم استفاده کردند؟ دلیل آن این است که ابریشم خواصی مشابه تار عنکبوت دارد، اما پیچیدگی ساختاری آن کمتر است و مواد اولیه آن راحت تر به دست می آید.

درست مانند هر اکتشاف الهام گرفته از کتاب های مصور، این دانشمندان به طور کاملاً تصادفی کشف کردند که چگونه سفتی، کشش و چسبندگی طبیعی تار عنکبوت را تقلید کنند.

یکی از این محققان روی پروژه ای کار می کرد تا با استفاده از الیاف ابریشم، چسب بسیار قوی بسازد و زمانی که عینک خود را با استون تمیز کرد، ماده ای شبیه تار در ته لیوان پیدا کرد.

دانشمندان دریافتند که الیاف ابریشم در تماس با حلال های آلی مانند اتانول یا استون یک هیدروژل نیمه جامد تشکیل می دهند. اما این روند ساعت ها طول می کشد. اما اگر دوپامین (همان دوپامینی که باعث ایجاد احساس شادی در شما می شود) به آن اضافه شود، تقریباً بلافاصله سفت می شود. افزودن پرکننده ها (بافر کیتوسان یا بورات) الیاف هیدروژل ویسکوالاستیک با استحکام کششی بالا ایجاد می کند.

این الیاف مرد عنکبوتی در آزمایش توانستند بیش از 80 برابر وزن خود را بلند کنند. محققان موفق شدند یک پیله، یک میخ فولادی، یک لوله آزمایش معلق در آب، یک چاقوی جراحی که تا حدی در خاک مدفون شده بود و یک تکه چوب را از فاصله 12 سانتی متری بلند کنند.

آنها کاربردهای زیادی برای فیبر مرد عنکبوتی خود می بینند. این کاربردها شامل مهندسی بافت، دارورسانی، بیومواد و چسب می باشد. اگرچه مواد آنها هنوز به اندازه تارهای عنکبوت طبیعی (که تقریباً هزار برابر مقاوم تر هستند) مقاوم نیستند، اما آنها قصد دارند کیفیت این مواد را بهبود بخشند.

آنها نتایج کار خود را در مجله Advanced Functional Materials منتشر کردند.