دانشمندان با الهام از اسپایدرمن، فناوری پرتاب تار عنکبوت ساختند + ویدیو_روشنفکر

محققان با الهام از مرد عنکبوتی که می‌توانست با پرت‌کردن تار اشیا را به طرف خودش بکشاند، یک فناوری تارتنی شبیهی تشکیل 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، بعد از آن می‌توان همانند مردعنکوبتی اشیاء را بلند کرد.

بر پایه گزارش Phys، محققان دانشگاه تافتس آمریکا الیاف چسبنده‌ای شبیه تارهای مرد عنکبوتی را از پیله‌های پروانه ابریشم تشکیل 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 تشکیل کردند می‌توانند اجسام بیشتر از ۸۰ برابر وزن خود را در شرایط گوناگون بلند کنند. بااین‌حال تا این مدت ابریشم طبیعی عنکبوت نزدیک به ۱۰۰۰ برابر نیرومندتر از این الیاف مصنوعی است.

تشکیل تارهایی با الهام از مرد عنکبوتی

پیش‌ازاین محققان دانشگاه تافتس فیبروئین ابریشم را برای ساخت چسب‌های قدرتمندی که در زیر آب نیز قابل منفعت گیری‌اند، 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 اتفاقی رقم خورد؛ «مارکو لو پرستی» (Marco Lo Presti)، استادیار دانشگاه تافتس می‌گوید: «من روی پروژه‌ای کار می‌کردم که با منفعت گیری از فیبروئین ابریشم، چسب‌های زیاد قوی می‌ساختم، و در حالی که ظروف شیشه‌ای خود را با استون تمیز می‌کردم، فهمید شدم که یک ماده تارمانند در کف شیشه راه اندازی می‌شود.»

این کشف اتفاقی چندین قضیه محققان را حل کرد. لو پرستی فهمید شد که محلول‌های فیبروئین ابریشم می‌توانند به زمان چند ساعت با حلال‌های آلی همانند اتانول یا استون به آرامی یک هیدروژل نیمه‌جامد راه اندازی دهند؛ پیش‌ازاین وجود دوپامین که در ساخت چسب‌ها منفعت گیری می‌شود، علتمی‌شد فرایند انجماد تقریباً بلافاصله اتفاق بیفتد.

هنگامی محلول تازه 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 این چنین محلول خود را با کیتوزان (Chitosan)، مشتق‌شده از اسکلت بیرونی حشرات که به الیاف تا ۲۰۰ برابر استحکام کششی زیاد تر می‌دهد، و بافر بورات (borate buffer) که چسبندگی را نزدیک به ۱۸ برابر افزایش می‌دهد، تحکیم کردند.

یافته‌های محققان در  Advanced Functional Materials انتشار شده است.