دانشمندان با الهام از مرد عنکبوتی، فناوری تولید تار عنکبوت [ساعت] را توسعه دادند

الیافی که محققان ایجاد کردند می‌توانند اجسام بیش از 80 برابر وزن خود را در شرایط مختلف بلند کنند.

محققان با الهام از مرد عنکبوتی که می‌توانست با پرت‌کردن تار اشیا را به طرف خودش بکشاند، یک فناوری تارتنی مشابهی ایجاد کردند؛ به عبارت دقیق‌تر در این فناوری یک ماده سیال چسبنده می‌تواند از سوزن پرتاب شود، به اشیا بچسبد، بلافاصله جامد و تبدیل به یک ریسمان شود، پس از آن می‌توان مانند مردعنکوبتی اشیاء را بلند کرد.

براساس گزارش Phys، محققان دانشگاه تافتس آمریکا الیاف چسبنده‌ای مشابه تارهای مرد عنکبوتی را از پیله‌های پروانه ابریشم ایجاد کردند؛ آن‌ها این الیاف را جوشانده و به پروتئین‌های ساختمانی خود به نام فیبروئین تجزیه کردند. فیبروئین‌ها را می‌توان از طریق سوزن‌های باریکی به بیرون پرتاب کرد و سپس هنگامی که در معرض هوا قرار گرفتند، منجمد و به فیبر محکمی تبدیل می‌شود.

الیافی که محققان ایجاد کردند می‌توانند اجسام بیش از 80 برابر وزن خود را در شرایط مختلف بلند کنند. بااین‌حال هنوز ابریشم طبیعی عنکبوت حدود 1000 برابر قوی‌تر از این الیاف مصنوعی است.

ایجاد تارهایی با الهام از مرد عنکبوتی

پیش‌ازاین محققان دانشگاه تافتس فیبروئین ابریشم را برای ساخت چسب‌های قدرتمندی که در زیر آب نیز قابل استفاده‌اند، به کار برده بودند. بااین‌حال، در حالی که آن‌ها پیشرفت قابل‌توجهی با مواد مبتنی بر ابریشم داشتند، نتوانستند همان خاصیت تارهای عنکبوت‌ را عیناً در آزمایشگاه تکرار کنند.

بااین‌حال یک روز یک کشف تصادفی رخ داد؛ «مارکو لو پرستی» (Marco Lo Presti)، استادیار دانشگاه تافتس می‌گوید: «من روی پروژه‌ای کار می‌کردم که با استفاده از فیبروئین ابریشم، چسب‌های بسیار قوی می‌ساختم، و در حالی که ظروف شیشه‌ای خود را با استون تمیز می‌کردم، متوجه شدم که یک ماده تارمانند در کف شیشه تشکیل می‌شود.»

این کشف تصادفی چندین مسئله محققان را حل کرد. لو پرستی متوجه شد که محلول‌های فیبروئین ابریشم می‌توانند به مدت چند ساعت با حلال‌های آلی مانند اتانول یا استون به آرامی یک هیدروژل نیمه‌جامد تشکیل دهند؛ پیش‌ازاین وجود دوپامین که در ساخت چسب‌ها استفاده می‌شود، باعث می‌شد فرایند انجماد تقریباً بلافاصله اتفاق بیفتد.

وقتی محلول جدید محققان توسط یک سوزن از دستگاه بیرون می‌آید، استون در هوا تبخیر و فیبر به هر جسمی که با آن در تماس باشد، متصل می‌شود. محققان همچنین محلول خود را با کیتوزان (Chitosan)، مشتق‌شده از اسکلت بیرونی حشرات که به الیاف تا 200 برابر استحکام کششی بیشتر می‌دهد، و بافر بورات (borate buffer) که چسبندگی را حدود 18 برابر افزایش می‌دهد، تقویت کردند.

یافته‌های محققان در  Advanced Functional Materials منتشر شده است.