بالفيديو.. علماء يستخدمون خيوط العنكبوك لصناعة سترات واقية من الرصاص
وقد تم تطوير حرير العنكبوت الاصطناعي الجديد الذي هو السوبر قوية وبسط من قبل العلماء جامعة كامبريدج.
الألياف التي تشكل كل حبلا تعمل مثل حبال بنجي مصغرة ويمكن أن تستخدم في يوم واحد لجعل خوذ الدراجة وحتى سترات واقية من الرصاص.
والألياف مثل شبكة الإنترنت هي غير سامة ويتم تصنيعها من خلال تمتد حبلا من 'الحرير' للخروج من مادة سوبى يسمى هيدروجيل.
وقال الباحثون إن الحرير منسوج في درجة حرارة الغرفة باستخدام المياه في الغالب، وهذا يعني أنه يتم باستخدام أساليب مستدامة.
وقال الدكتور دارشيل شاه، المؤلف المشارك في الورقة، للاتجاهات الرقمية: "[صنع] الألياف الاصطناعية يتطلب كمية هائلة من الطاقة - ما يصل إلى 1500 درجة مئوية (2700 درجة فهرنهايت) - والاستخدام الكبير للمذيبات، سامة، وغير سارة للتعامل والتخلص منها.
"من ناحية أخرى، نرى أن العناكب تطورت على مدى مئات الملايين من السنين لإنتاج ألياف الحرير مع خصائص رائعة، بناء على الطلب، من هلام بالماء كمذيب، في درجة حرارة الغرفة والضغط".
التفاعلات الكيميائية بين مكونات الحرير يسمح لخيط طويل ورقيق أن يتم سحبها تدريجيا من هيدروجيل مثل سلسلة الساخنة من جبن الموزاريلا.
وتكون الخيوط الناتجة رقيقة بشكل لا يصدق، بأقطار بضعة آلاف من المليمتر.
هيدروجيل استخدام الفريق هو 98 في المائة من المياه، مع 2 في المائة أخرى تتكون من المواد الصلبة في شكل السيليكا المعدلة والبوليمرات السليلوز المعدلة.
"ما هو الأكثر إثارة للاهتمام هو أن هذا هو أول من أي وقت مضى، على حد علمنا، الألياف سوبرامولكولار" قال الدكتور شاه.
"ما نعنيه ب" سوبرامولكولار "هو أنه لا توجد روابط تساهمية بين السيليكا المعدلة والبوليمرات السليلوز، ولكن بدلا من التفاعلات كلها غير تساهمية.
"هذا الديناميكي عبر ربط مهم في إعطاء هيدروجيل القدرة على تمتد كثيرا، وتشكيل الألياف في المقام الأول.
وبالإضافة إلى ذلك، هناك الكثير من المجال لتعديل الكيمياء، عن طريق تغيير البوليمر السليلوز التي استخدمناها، لجعل أسرة كاملة من الألياف مع خصائص مثيرة للاهتمام. "
قوة الألياف تتجاوز تلك من الألياف الاصطناعية الأخرى، مثل السيليولوز القائم على فسكوزي والحرير الاصطناعي، وكذلك الألياف الطبيعية مثل الشعر البشري أو الحيوان.
بالإضافة إلى قوتها، والألياف تظهر أيضا قدرة التخميد عالية جدا، وهذا يعني أنها يمكن أن تمتص كميات كبيرة من الطاقة، على غرار الحبل بنجي.
هذه هي السمة التي تحتاجها شبكات العنكبوت الحقيقية لديها من أجل استيعاب تأثير الحشرات ضرب شبكاتهم.
ويمكن أن تبدد المادة ما يقرب من 70 في المائة من الطاقة في التأثيرات، التي تتراكم حتى قدرة التخميد لبعض الحرير الطبيعي.
وقال الدكتور شاه الاتجاهات الرقمية أن هناك عدد من التطبيقات الممكنة للحزام الاصطناعي للفريق.
هذه مجموعة من المنسوجات فائقة قوية ومطانية لتطبيقات طبية حيوية مرنة.
على وجه الخصوص، القدرة على استيعاب الآثار يمكن أن تجعل من المفيد لخوذات المستقبل لراكبي الدراجات، لاعبي كرة القدم الأمريكية، لوح التزلج، وغيرها من الرياضات الاتصال المتطرفة.
وقد أظهرت الأبحاث السابقة أن الحرير الاصطناعي العنكبوت يمكن أن تستخدم لجعل سترات واقية أخف وزنا.
ويخطط الباحثون لاستكشاف كيمياء الألياف بشكل أكبر، بما في ذلك صنع خيوط وألياف مضفر.
ذي الحرير الاصطناعي
هناك عدد من التطبيقات الممكنة للحزام الاصطناعي للفريق.
هذه مجموعة من المنسوجات فائقة قوية ومطانية لتطبيقات طبية حيوية مرنة.
على وجه الخصوص، القدرة على استيعاب الآثار يمكن أن تجعل من المفيد لخوذات المستقبل لراكبي الدراجات، لاعبي كرة القدم الأمريكية، لوح التزلج، وغيرها من الرياضات الاتصال المتطرفة.
وقد أظهرت الأبحاث السابقة أن الحرير الاصطناعي العنكبوت يمكن أن تستخدم لجعل سترات واقية أخف وزنا.
ليست هناك تعليقات