تولید تارهای عنکبوت مستحکم تر با استفاده از گرافن

محققان ایتالیایی موفق شده‌اند با استفاده از گرافن در وعده‌ی غذایی عنکبوت‌ها، تارهایی با استحکام و سختی بسیار بیشتر تولید کنند.

در دانشگاه ترِنتو ایتالیا، گروهی از محققان با مدیریت نیکولا پاگنو، با قرار دادن ماده‌ی دوبعدی و شگفت‌انگیز گرافن در وعده‌ی غذایی عنکبوت‌ها، موفق شدند تارهای عنکبوت قوی‌تری توسعه دهند؛ این تارهای عنکبوت تا ۳ برابر استحکام بیشتر و ۱۰ برابر سختی بیشتری نسبت به تارهای معمولی عنکبوت دارند. واگنو می‌گوید:

در این تحقیق، محلولی از آب، گرافن، نانومواد و نانوتیوب‌های کربنی تهیه شد؛ سپس این محلول را برای مصرف عنکبوت‌ها اسپری کردیم و با بررسی تارهای تنیده‌شده توسط این عنکبوت‌ها، به ترکیب ابریشم و نانو مواد در ساختار آن‌ها پی‌بردیم. پس از انجام تست کشش نانو، مشخص شد که این تارهای عنکبوت نسبت به تارهای معمولی، استحکام و سختی بیشتری دارند. ابریشم معمولی عنکبوت، مقاومت شکست ۱.۵ گیگاپاسکال و ضریب سختی ۱۵۰ ژول بر گرم دارد؛ درحالی‌که ابریشم تولیدشده در این تحقیق، از مقاومت شکستی تا ۵.۴ گیگاپاسکال و ضریب سختی تا ۱۵۷۰ ژول بر گرم برخوردار است.

ابریشم عنکبوت به دلیل خواص منحصربه‌فرد خود، بسیار مورد توجه مهندسان و محققان علم مواد قرار گرفته است؛ از جمله این خواص می‌توان به مقاومت شکست معادل فولاد، چغرمگی بیشتر از کِولار و انعطاف‌پذیری بسیار بالای آن اشاره کرد. از دیگر تحقیق‌های انجام‌شده بر پایه‌ی ابریشم عنکبوت، می‌توان به ابریشم عنکبوت باقابلیت جذب شوک‌های شدید اشاره کرد که در مواد زیست پزشکی برای ترمیم آسیب‌های عصبی گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پاگنو می‌گوید یافته‌های این تحقیق، نتایج تعجب‌برانگیزی به همراه ندارد؛ زیرا مطالعات گذشته نشان داده‌اند که رژیم غذایی بر خواص ابریشم تأثیرگذار است. این مطالعات بیشتر بر کرم‌های ابریشم تمرکز داشته‌اند که از قابل‌توجه‌ترین آن‌ها می‌توان به تولید ابریشم رنگی توسط این کرم‌ها در اثر مصرف رنگ‌های اسپری شده بر برگ‌های درخت توت اشاره کرد.

نتایج این تحقیق در ژورنال علمی ۲D Materials  منتشر شده است.

 

مطالعه بیشتر :   کشف جایگزینی نیمه رسانا برای سیلیکون
فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب