ابریشم کرم ابریشم غنی شده با فلز یکی از قوی ترین موادی است که تاکنون ساخته شده است


ابریشم استاندارد کرم ابریشم از ابریشم عنکبوت، یکی از قوی ترین مواد شناخته شده، با حمام کردن آن در فلزات و نخ کردن مجدد آن، قوی تر ساخته شده است.

فن آوری


6 اکتبر 2022

کرم ابریشمی که با ابریشمش گل داوودی می بافد

بیشتر ابریشمی که ما استفاده می کنیم از کرم ابریشم است

Reflexperience/Shutterstock

حل کردن ابریشم کرم ابریشم و ساخت مجدد آن در محلول شکر و یون‌های فلزی روی و آهن، آن را قوی‌تر از ابریشم‌های عنکبوت، یکی از قوی‌ترین مواد و سخت‌ترین‌های طبیعت کرد.

روش‌های مختلفی برای ساخت ابریشم مصنوعی عنکبوت وجود دارد که چندین مورد از آنها شامل حل کردن ابریشم کرم ابریشم است که ضعیف‌تر است اما تولید آن آسان‌تر است، اما مواد حاصل اغلب خواص مکانیکی را تکرار نمی‌کنند. رشته‌های غیرمعمولی که تار عنکبوتی را تشکیل می‌دهند و مشکل است. . در مقیاس بزرگ تولید کنند.

اکنون، لین ژی در دانشگاه تیانجین چین و همکارانش روشی ابداع کرده‌اند که ابریشم کرم ابریشم را با حل کردن آن در کربنات سدیم یا پاپائین، آنزیمی در پاپایا، تقویت می‌کند و سپس آن را به داخل حمامی از شکر، اتانول و یون‌های روی و آهن می‌ریزد.

لین می‌گوید: «یافته‌های ما تصور قبلی را که ابریشم کرم ابریشم نمی‌تواند با ابریشم عنکبوت در عملکرد مکانیکی رقابت کند، بر هم می‌زند. این یک راه امیدوارکننده برای تولید ابریشم مصنوعی با کارایی بالا و مقرون به صرفه است.

ابریشم های به دست آمده، بسته به نحوه حل شدنشان، دارای خواصی فراتر از ابریشم های طبیعی بودند. محققان دریافتند که میانگین نیرویی که ابریشم ها می توانند بدون کشش دریافت کنند (تا 2 گیگا پاسکال) 70 درصد بیشتر از مقدار متوسط ​​ابریشم های طبیعی عنکبوت (0.9 تا 1.4 گیگا پاسکال) است. مدول یانگ آن – معیاری برای اینکه چقدر راحت می تواند کشیده شود – بالاتر از هر ابریشم طبیعی بود، به این معنی که به جای کشش، سفت است.

لین می‌گوید این ویژگی‌های سفتی و استحکام بهتر از تقریباً تمام ابریشم‌های طبیعی عنکبوت است و این اولین ابریشم مصنوعی است که به این معیار دست یافته است.

مقایسه خواص این ابریشم مصنوعی با میانگین ابریشم های طبیعی عنکبوت، برخی از ویژگی های طبیعی مانند عنکبوت ابریشم طلایی را حذف می کند.کلاویپس نفیلا) می گوید فریتز ولراث در دانشگاه آکسفورد “من فکر می کنم اجماع وجود دارد نفیلا ابریشم دراگلین که اگر به درستی جمع آوری شود بهتر است، کمی سخت تر از آن چیزی است که نشان می دهد. نشان داده شده است که این اتفاق افتاده است استحکام کششی تا 2.9 گیگا پاسکال.

وولراث می‌گوید، ابریشم مصنوعی نیز ترکیبی از خواص غیرعادی مشابه ابریشم طبیعی را از خود نشان نمی‌دهد، مانند کشش یا مقدار متفاوتی از مواد کریستالی (به نام بلورینگی).

وولراث توضیح می دهد: “یک عنکبوت می تواند ابریشم خود را به هر بلوری که دوست دارد، می خواهد یا نیاز دارد، برای آن هدف خاص بچرخاند. این ویژگی های مکانیکی را تغییر می دهد.” [Lin’s group] به دست آورد بسیار خوب و بسیار جالب است، بدون شک، و مطمئناً از این رویکرد چیزهای بیشتری می توان به دست آورد، اما این که بگوییم “اکنون ابریشم بهتری از ابریشم عنکبوت درست کرده ایم” کمی غیر صادقانه است.

مرجع مجله: سوال، DOI: 10.1016/j.matt.2022.08.028

درباره این موضوعات بیشتر بدانید:


منبع: https://www.newscientist.com/article/2341322-metal-enriched-silkworm-silk-is-one-of-the-strongest-materials-ever/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

توسط احمد گل کار

احمد گل کار