پژوهشگران تافتس الیاف ابریشم میسازند که ۸۰ برابر وزن خود را بلند میکند

پژوهشگران آزمایشگاه ابریشم در دانشگاه تافتس آمریکا برای اولین بار فناوری تاراندازی را توسعه دادهاند که در آن یک پرتابه مایع از سوزن خارج شده و تقریبا بلافاصله به یک جامد قوی تبدیل میشود. این الیاف چسبان الهامگرفته از مرد عنکبوتی میتواند به اشیاء بچسبد و اجسامی تا ۸۰ برابر وزن خود را بلند کند.
تیم علمی از پیله کرم ابریشم استفاده کرده که با جوشاندن در محلول به پروتئینهای فیبروین تجزیه میشود. سپس این محلول از سوراخ نازک سوزن پرتاب شده و در تماس با هوا جامد میگردد. دانشمندان دریافتند که افزودن دوپامین باعث میشود فرآیند جامد شدن که معمولا ساعتها طول میکشد، تقریبا لحظهای اتفاق بیفتد.
<figcaption class="wp-element-caption"دانشمندان توانستهاند با الیاف خود اشیاء گوناگون را بلند کنند.
الیاف الهامگرفته از طبیعت و تخیل
محققان توضیح دادند که مقصدشان اتصال قلمروهای تخیل و عمل است. آنها مواد طبیعی را مواد زنده مینامند و هم از طبیعت و هم از ادبیات علمی-تخیلی الهام میگیرند. انتخاب کرم ابریشم به جای عنکبوت به دلیل خواص مشابه تار عنکبوت اما پیچیدگی ساختاری کمتر و دستیابی آسانتر به مواد خام انجام شده است.
کشف این فناوری به صورت اتفاقی رخ داد. یکی از پژوهشگران در حین کار روی یک پروژه چسب قوی با فیبروین ابریشم، هنگام تمیز کردن عینک با استون متوجه تشکیل یک ماده تارمانند در پایین شیشه شد. بررسیهای بیشتر نشان داد که فیبروین در تماس با حلالهای ارگانیک هیدروژل نیمهجامد میسازد، اما افزودن دوپامین و پرکنندههایی مانند کیتوسان یا حائل بورات، یک الیاف هیدروژل چسبان و کشسان با مقاومت کششی بالا ایجاد میکند.
در آزمایشها، این الیاف موفق شدند یک پیله، یک میخ فولادی، یک لوله آزمایشگاهی معلق روی آب، یک چاقوی جراحی نیمهمدفون در خاک و یک تکه چوب را از فاصله ۱۲ سانتیمتری بلند کنند. محققان کاربردهای گستردهای برای این فناوری پیشبینی میکنند از جمله مهندسی بافت، انتقال دارو، مواد زیستی و چسبندهها. اگرچه مقاومت این ماده هنوز به اندازه تارهای طبیعی عنکبوت نیست، اما تیم تصمیم دارد روی بهبود کیفیت آن تمرکز کند. نتایج این پژوهش در ژورنال منتشر شده است.




