الگوبرداری فناوری جدید از تار عنکبوت

محققان با الهام از تارهای ابریشمی عنکبوت موفق به تولید سیم مایع شدند.

ایسنا: محققان با الهام از تارهای ابریشمی عنکبوت موفق به تولید سیم مایع شدند. این سیم که از طبیعت الهام گرفته شده می‌تواند در طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی بکار برده شود.

تولید تار عنکبوت در آزمایشگاه به دلیل حساسیت بالای آن امری بسیار دشوار است اما یک تیم از محققان در حال حاضر موفق به درک این موضوع شدند که چطور می توان از تخریب تار عنکبوت حتی در صورت کشیده شدن جلوگیری کرد.

بنابراین پژوهش دلیل این امر آن است که قطرات کوچک "چسب آبکی" که تار ابریشمی عنکبوت را می پوشاند به عنوان یک قرقره عمل کرده و از تضعیف و کشیده شدن این تارها جلوگیری می‌کند. این کار یک تعادل خوب بین کشش تارهای ابریشمی و کشش سطحی قطرات چسبنده محسوب می‌شود.

یک تیم از محققان دانشگاه آکسفورد و دانشگاه پیر و ماری کوری قادر به شبیه سازی این روش با استفاده از رشته‌های پلاستیکی پوشیده شده با قطرات نفت بوده‌اند.

به گفته محققان این پژوهش، این تار ابریشمی مصنوعی که به آن "سیم مایع" می‌گویند می‌تواند در زمینه مواد مختلف، مهندسی و پزشکی مفید واقع شود.

آنها بر این باورند که این بینش جدید می‌تواند به طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مانند میکروفابریکیشن سازه‌های پیچیده، ساخت میکروموتورهای برگشت پذیر و یا سیستم‌های کششی خود تنیده منجر شود.

راز استحكام فوق‌العاده تار عنکبوت كشف شد

دانشمندان همچنین دریافته‌اند که فیبرهای ابریشم عنکبوت‌ها از دو جزء اصلی آمورف نرم و سخت بلوری تشکیل شده‌اند. ...

به گزارش ایسنا؛ عنکبوت ها تار ابریشمی را برای استفاده در تارهای خود و همچنین آویزان کردن خود از آن می تنند.

دانشمندان بر این باور هستند که دلیل این استحکام باورنکردنی در ترکیب منحصر به فرد آن از یک ماده چسبنده و لزج بی شکل و یک ماده سخت بلورین نهفته است.

این مواد به صورت جداگانه از تاثیر زیادی برخوردار نیستند اما وقتی با هم ترکیب می شوند به تولید تار ابریشمی با قدرتی چند منظوره منجر می شوند.

در این پژوهش که توسط محققان موسسه علوم نظری هایدلبرگ در آلمان انجام شده به معماری فیبرهای ابریشمی از سطوح بالای اتمی نگاه شده است.

محققان اطلاعات جدیدی در مورد ساختار مولکولی به دست آوردند که زمینه ساز ویژگی های شگفت انگیز مکانیکی مواد طبیعی هستند.

به گفته این دانشمندان، فیبرهای ابریشمی از خصوصیات جالب مکانیکی برخوردارند. آنها از استحکامی برابر با استیل برخوردارند.

دانشمندان همچنین دریافته اند که فیبرهای ابریشم عنکبوت ها از دو جزء اصلی آمورف نرم و سخت بلوری تشکیل شده اند.

دانشمندان برای دستیابی به درک بهتر از کارایی این فیبرها یک روش محاسباتی بالا به پایین چند بعدی را اجرا کردند كه از سطح اتم های سازنده زیرواحدهای آمورف و بلوری آغاز شده بود و محققان به تشریح همکاری های این اجزای اصلی پرداختند.

محققان از هر دو شبیه سازی مولكولی برای مطالعه زیرواحدهای تک و جفت و شبیه سازی المان محدود برای یک مدل فیبر جامع استفاده کردند.

آنها دریافتند که زیرواحدهای آمورف نرم مسوول کشش ابریشم بوده و همچنین به توزیع فشار کمک می کند.

حداکثر سختی ابریشم نیازمند میزان مشخصی از زیرواحدهای بلوری بوده و به شیوه ای که زیرواحدها در فیبر توزیع شده اند بستگی دارد.

منبع:funpatogh.com