این الیاف ابریشمی چسبان الهام‌گرفته از مرد عنکبوتی، ۸۰ برابر وزن خود را بلند می‌کنند_دریای تکنولوژی

انگار این ایده از یک کتاب کمیک بیرون آمده: یک لیوان ابریشم مایع که به شدت به یک الیاف چسبان و قوی تبدیل می‌بشود و می‌تواند اشیائی با ۸۰ برابر وزن خود را بلند کند. پژوهشگران با الهام از مرد عنکبوتی این فناوری الیاف تازه را گسترش داده‌اند.

این ماده تار-همانند تازه تعداد بسیاری از کودکان (یا بزرگسالان) را خوشحال خواهد کرد. اکنون با این الیاف، مرد عنکبوتی یک قدم به حقیقت نزدیک‌تر است. یقیناً قطعاً تا این مدت از آن مرحله که بین ساختمان‌ها پرواز کنیم دور هستیم_اما احتمالا نه زیاد دور.

پژوهشگران آزمایشگاه ابریشم در دانشگاه تافتس آمریکا، برای اولین بار یک فناوری تار-انداز ساخته‌اند که در آن یک پرتابه مایع از یک سوزن تقریباً بلافاصله به یک جامد تبدیل می‌بشود؛ و چنان قوی است که می‌تواند به اشیاء بچسبد و بلندشان کند.

این پژوهشگران می‌گویند که مقصد‌شان این است که قلمروهای تخیل و عمل را به هم متصل کنند. آن‌ها در آزمایشگاه ابریشم، مواد طبیعی را «مواد زنده» فکر می‌کنند. آن‌ها هم از طبیعت و هم از کمیک‌ها و ادبیات علمی-تخیلی الهام می‌گیرند. این ماده ابریشمی تازه دقیقاً به‌طوری حرکت می‌کند که هم در طبیعت وجود دارد، هم نویسندگان کمیک آن را تخیل کرده‌اند.

الیاف الهام‌گرفته از مرد عنکبوتی

الیاف چسبان پژوهشگران از پیله کرم ابریشم ساخته شده که با جوشاندن در یک محلول به پروتئین‌های فیبروین (fibroin) تجزیه خواهد شد. سپس می‌توان این محلول را از سوراخ نازک یک سوزن به بیرون پرتاب کرد تا جریانی تشکیل بشود که، به‌لطف افزودنی‌های درست، در تماس با هوا جامد می‌بشود.

چرا دانشمندان به‌جای عنکبوت از کرم ابریشم منفعت گیری کردند؟ علت این است که ابریشم خصوصیاتی شبیه با تار عنکبوت دارد، اما پیچیدگی ساختاری آن کمتر است و مواد خام آن ساده‌تر به‌دست می‌آیند.

درست همانند هر کشف الهام‌گرفته از کتاب‌های کمیک، این دانشمندان نیز کاملاً اتفاقی دریافتند که چطور سختی، انعطاف‌پذیری و چسبناکی طبیعی تارهای عنکبوت را پیروی کنند.

یکی از این پژوهشگران در حال کار روی یک پروژه برای ساخت یک ماده چسبنده زیاد قوی با منفعت گیری از فیبروین ابریشم می بود که زمان تمیز کردن عینکش با اَسِتون دریافت یک ماده تار-همانند در پایین شیشه شکل گرفته است.

دانشمندان دریافتند که فیبروین‌های ابریشم در تماس با حلال‌های ارگانیک، همانند اتانول یا استون، یک هیدروژل نیمه‌جامد شکل خواهند داد؛ اما این فرایند ساعت‌ها زمان می‌بَرَد. اما اگر دوپامین (همان دوپامینی که علتمی‌بشود حال شما خوب بشود) به آن اضافه بشود، تقریباً بلافاصله جامد می‌بشود. افزودن پرکننده‌ها (کیتوسان یا حائل بورات) یک الیاف هیدروژل چسبان و کشسان با مقاومت کششی بالا تشکیل می‌کند.

این الیاف مرد عنکبوتی در آزمایش توانستند بیشتر از ۸۰ برابر وزن خود را بلند کنند. پژوهشگران با پیروزی 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 کردند.

آن‌ها کاربردهای بسیاری را برای الیاف مرد عنکبوتی خود می‌بینند. از این کاربردها می‌توان به مهندسی بافت، انتقال دارو، مواد زیستی و چسبنده‌ها اشاره کرد. با این که ماده آن‌ها تا این مدت به‌اندازه تارهای طبیعی عنکبوت مقاوم نیست (که مقاومت‌شان تقریباً هزار برابر زیاد تر است) اما تصمیم دارند که به بهبود کیفیت این ماده بپردازند.

آن‌ها نتایج کار خود را در ژورنال Advanced Functional Materials انتشار کرده‌اند.