الیاف ابریشمی هوشمند با قدرت برداشت ۸۰ برابری وزن؛ الهام از مرد عنکبوتی, پژوهشگران آزمایشگاه ابریشم دانشگاه تافتس در آمریکا موفق شدهاند فناوری تازهای را توسعه دهند که مرزهای خیال و واقعیت را در علم مواد از هم میشکند. آنها الیاف چسبان و مقاومی ابریشم را ابداع کردهاند که قادر است تا ۸۰ برابر وزن خود را بلند کند؛ پیشرفتی که مستقیماً از قابلیتهای مشهور مرد عنکبوتی در کتابهای کمیک الهام گرفته شده است.
مکانیزم عملکرد از مایع به جامد در کسری از ثانیه این فناوری نوین بر پایه پروتئین فیبروین استخراج شده از پیله کرم ابریشم بنا شده است. محققان با حل این پروتئین در محلولهای خاص و افزودن دوپامین، فرآیند جامد شدن را که در طبیعت ساعتها طول میکشد، به یک واکنش تقریبا لحظهای تبدیل کردهاند. وقتی این مایع از سوراخ سوزن خارج شده و با هوا تماس مییابد، بلافاصله به یک تار چسبان، کشسان و بسیار مقاوم تبدیل میشود.
چرا کرم ابریشم به جای عنکبوت؟ انتخاب کرم ابریشم به جای عنکبوت، تصمیم استراتژیک محققان بوده است. ابریشم تولید شده توسط کرم، خصوصیات مکانیکی بسیار شبیهی به تار عنکبوت دارد، اما استخراج و پردازش آن بسیار سادهتر، ارزانتر و مقیاسپذیرتر است. این موضوع راه را برای تولید صنعتی این مواد در آینده باز میکند.
نتایج شگفتانگیز در آزمایشهای عملی در تستهای توری، این الیاف ابریشمی توانستند اشیاء متنوعی را از جمله پیله فلزی، میخ فولادی، لوله آزمایشگاهی، چاقوی جراحی و تکه چوب را از فاصله ۱۲ سانتیمتری جذب و بلند کنند. مقاومت کششی بالا و چسبندگی قوی، این ماده را کاندیدای ایدهآلی برای کاربردهای پزشکی و مهندسی میسازد. آینده کاربردها از مهندسی بافت تا انتقال دارو تیم پژوهشی کاربردهای گستردهای برای این فناوری پیشبینی میکند.
مهندسی بافتهای زنده، سیستمهای هدفمند انتقال دارو، بیوموادهای پیشرفته و چسبندههای جراحی نوین تنها بخشی از حوزههایی هستند که میتوانند از این الیاف الهامگرفته از طبیعت بهرهمند شوند. اگرچه مقاومت فعلی هنوز به سطح تارهای طبیعی عنکبوت نرسیده است، اما محققان متعهدند با بهینهسازی فرآیند، این شکاف را در نسلهای بعدی از این ماده برطرف کنند. نتایج کامل این پژوهش در ژورنال معتبر منتشر شده است.
