مهندسان معماری و شیمیدانان در دانشگاه کمبریج موفق به توسعه تار عنکبوت مصنوعی شدند که قوی، فوق العاده کشسان، غیرسمی و پایدار است.
به نقل از گیزمگ، این تار عنکبوت مصنوعی از ماده‌ای(هیدروژل)ساخته شده که 98 درصد آن را آب تشکیل می‌دهد.
این الیاف جدید مصنوعی در دمای اتاق از هیدروژل جدا شده و با اینکه دارای بسیاری از خواص تارعنکبوت واقعی بوده، روش تولید آن بسیار ارزانتر از نمونه‌های فعلی می‌باشد.
تارعنکبوت قرن‌ها است که به عنوان ماده اعجاب انگیز شناخته می‌شود.این ماده بهترین نوع ماده چسبنده ای است که توسط عنکبوت‌ها مورد استفاده قرار گرفته و این موجودات برای گرفتن شکار از آن استفاده می‌کنند.
مشکل این است که گرفتن تار عنکبوت از عنکبوت‌ها امری بسیار دشوار بوده و برخلاف کرم‌های ابریشم، نمی‌توان عنکبوت‌ها را کشت کرد و خود تار نیز دارای یک ساختار پیچیده و سرشار از پروتئین‌های مختلفی است که با قندها و چربی‌ها ترکیب شده‌اند و ایجاد آن در آزمایشگاه بسیار دشوار است.
تاکنون تلاش‌های مختلفی برای ایجاد الیافی که همانند تار عنکبوت باشد انجام شده، اما اغلب نیازمند حلال‌های سمی و دماهای بالا است.
اما روشی که تیم دانشگاه کمبریج به کار گرفته‌اند، استفاده از هیدروژل ماده ای است که 98 درصد آن را آبی تشکیل می‌دهد که با زنجیره‌های مولکولی به نام "کوکوربیتوریل‌ها" ( cucurbiturils) شامل سیلیسیم دی اکسید(سیلیکا) و سلولز پیوند خورده‌اند.
سیلیسیم دی اکسید یا سیلیس یا سیلیکا با فرمول شیمیایی SiO2 فراوان‌ترین ترکیب اکسیدی موجود در پوسته زمین است. سیلیس در طبیعت به‌صورت آزاد و یا به‌صورت ترکیب با سایر اکسیدها وجود دارد.
با توجه به نحوه تعامل شیمیایی ترکیباتی که هیدروژل را تشکیل می‌دهند، می‌توان رشته‌های پلیمری ابرمولکولی بسیار طولانی را از این هیدروژل استخراج کرد، که در دمای اتاق و به واسطه به اشتراک گذاری الکترونها به هم متصل شوند.
این تار عنکبوت مصنوعی دارای طیف پیچیده خواصی است که به خواص تار عنکبوت واقعی شباهت دارند. به عنوان مثال، تار عنکبوتی که از هیدروژل ساخته شده، دارای یک ظرفیت کشسانی بسیار بالا و ماندگار است بدان معنی که می تواند مقادیر زیادی انرژی را با کششی همانند یک طناب بانجی جامپینگ جذب کند. در حقیقت، ظرفیت آن حتی بیشتر از برخی ابریشم‌های طبیعی است.
این تیم معتقد است که این روش نه تنها برای تولید پارچه، حسگرها و سایر مواد مفید است، بلکه می‌تواند برای ایجاد سایر الیاف مصنوعی که در حال حاضر به فرآیندهای سمی و نیازمند مصرف انرژی زیاد وابسته است، استفاده شود.
این پژوهش در the Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
برای نوشتن دیدگاه وارد حساب کاربری خود شوید.