แมงมุมปั่นด้ายแรงขึ้นด้วยท่อนาโน

ขอโทษนะเคฟลาร์ ใยแมงมุมที่บรรจุท่อนาโนคาร์บอนอาจเป็นเส้นใยที่มีความหนาแน่นมากที่สุด

เมื่อฉีดด้วยหลอดเล็ก ๆ แมงมุมจะหมุนเส้นไหมที่แข็งแรงเป็นพิเศษ นักวิจัย รายงานออนไลน์ 25 เมษายนที่ arXiv.org ว่าเส้นใยที่ทนทานเหล่านี้เป็นเส้นใยที่แข็งที่สุดที่เคยสร้าง มาMato Knez นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุแห่ง CIC nanoGUNE ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยในเมืองซานเซบาสเตียน ประเทศสเปน ระบุ แต่วันนั้นยังอีกยาวไกล Knez ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานกล่าว

“อาจต้องใช้เวลาอีก 20 ปีหรือมากกว่านั้นก่อนที่ผู้คนจะสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่แท้จริงได้” เขากล่าว

นักวิทยาศาสตร์ได้เล่นใยแมงมุมมาหลายปีแล้ว Nicola Pugno ผู้เขียนร่วมด้านการศึกษา วิศวกรจากมหาวิทยาลัย Trento ในอิตาลีกล่าวว่าเป็นวัสดุที่ดีสำหรับการทดลอง ไหมมีความแข็งแรงตามธรรมชาติ น้ำหนักเบา และเหนียว — ยืดหยุ่นได้เหมือนยางรัด เส้นใยที่แข็งแรงกว่า เช่น เส้นใยกราฟีนและท่อนาโนคาร์บอน มีแนวโน้มที่จะเปราะเหมือนแก้ว

นักวิจัยได้เพิ่มไททาเนียมลงในใยแมงมุมเพื่อเพิ่มความเหนียว คาร์บอนนาโนทิวบ์กับไหมเพื่อนำไฟฟ้า และนาโนคริสตัลเป็นไหมเพื่อให้เรืองแสง แต่จนถึงขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับแต่งผ้าไหมเป็นส่วนใหญ่ ไม่ใช่แมงมุม Pugno กล่าว เขาต้องการหาวิธีทำให้แมงมุมปั่นด้ายด้วยตัวเอง

ดังนั้น Pugno และเพื่อนร่วมงานจึงเพิ่มอาหารให้กับแมงมุม Pholcidae 15 ตัวที่ถูกจับได้ ขั้นแรก ทีมงานได้ฉีดพ่นสไปเดอร์และบ้านของพวกมันด้วยสารละลายน้ำของเกล็ดกราฟีนหรือท่อนาโนคาร์บอน กราฟีนซึ่งเป็นแผ่นบาง ๆ ของอะตอมของคาร์บอนที่เชื่อมโยงกันสามารถม้วนขึ้นได้เหมือนบุหรี่ขนาดเล็กเพื่อสร้างท่อนาโนคาร์บอน

ด้ายแข็ง

M. TELFER

ใยแมงมุมที่ปั่นด้วยใยแมงมุมที่พ่นด้วยท่อนาโนคาร์บอนนั้นแข็งแกร่งกว่าเส้นใยสังเคราะห์ที่ทนทานที่สุด เช่น ไซลอนที่ผูกปม และมีความแข็งแรงเกือบเท่ากับฟันของเกลี้ยงเกลา

ที่มา: Lepore et al/arXiv.org 2015

หลังจากที่แมงมุมเริ่มหมุน นักวิจัยได้รวบรวมเส้นไหมและวิเคราะห์ความแข็งแรง ความเหนียว และเคมีของเส้นไหม วัสดุที่แข็งแรงสามารถรับแรงกระแทกได้ แต่รอยแตกอาจทำให้แตกเป็นเสี่ยง วัสดุแข็งจะแตกง่ายกว่า แต่จะงอก่อนหัก

ทั้งกราฟีนและท่อนาโนคาร์บอนช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวของเกลียว แม้ว่าท่อนาโนคาร์บอนมีแนวโน้มที่จะให้ไหมเพิ่มขึ้นอย่างมาก เส้นที่เสริมด้วยท่อนาโนทำลายสถิติสำหรับเส้นใยที่เหนียวที่สุด แซงหน้า Zylon ที่ผูกปม ซึ่งเป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่ใช้ในไม้เทนนิส (ก่อนหน้านี้ Pugno ได้แสดงให้เห็นว่าการบิดเส้นใยเป็นนอตสามารถเพิ่มความเหนียวได้)

แต่นักวิจัยไม่ทราบแน่ชัดว่าเทคนิคของพวกเขาทำงานอย่างไร

เส้นใยเหล่านี้เจาะลายเซ็นทางเคมีของกราฟีนหรือท่อนาโนคาร์บอน ซึ่งอาจหมายความว่าแมงมุมกินวัสดุไฮเทคและทอเป็นผ้าไหม อีกทางหนึ่ง วัสดุที่ฉีดพ่นอาจติดอยู่กับผิวของไหม

แต่การเคลือบด้วยท่อนาโนดูเหมือนจะไม่สามารถอธิบายความแข็งแกร่งที่เพิ่งค้นพบของผ้าไหมได้

“การกินเป็นสถานการณ์ที่เป็นไปได้มากที่สุด” Pugno กล่าว “แต่นี่ยังเป็นคำถามเปิดอยู่”

credit : thegreenbayweb.com ninetwelvetwentyfive.com sweetlifewithmary.com ciudadlypton.com sweetwaterburke.com vibramfivefingercheap.com unblockfacebooknow.com icandependonme-sharronjamison.com greencanaryblog.com galleryatartblock.com