Spinnenseide inspiriert Kreation des "Flüssigen Wire"
Wissenschaftler haben entdeckt, eine bisher unbekannte Eigenschaft der Spinnenseide und benutzte es, um ein bemerkenswertes neues "Hybrid" Material erstellen. Der neue Bio-inspirierte Faden, der wirkt wie ein Feststoff und einer Flüssigkeit, führen zu einer Vielzahl von neuen Materialien und Technologien.
Spinnenseide ist eines der außergewöhnlichsten Materialien in der Natur, mit Zugfestigkeiten vergleichbar mit Stahl, und Elastizität mit Kautschuk gefunden (zumindest auf Gewicht-Basis). Zusammen, diese beiden Eigenschaften machen zwei-bis dreimal härter, dass einige der stärksten synthetischen Materialien wie Kevlar und Nylon. Was mehr ist, Spinnenseide ist klebrig (um ahnungslose Beute zu fangen), antimikrobielle, hypoallergen und biologisch abbaubar. Also möchte Wissenschaftler und Ingenieure so viel davon verstehen, möglichst ähnlich robuste Kunststoffe zu entwickeln.
Neue Forschung von Wissenschaftlern der University of Oxford und der Université Pierre et Marie Curie, Paris, Frankreich, hat noch eine weitere bemerkenswerte Eigenschaft aufgedeckt. Die Capture-Seide produziert von Orb Spinnen (eine gemeinsame Kreuzspinne) ist immer straff, auch wenn es viele Male seine ursprüngliche Länge gedehnt wurde. Was mehr ist, zieht es sich in einer Weise, die ziemlich flüssig-ähnlich ist.
Wenn Spinnenseide komprimiert wird, kürzen die Filamente Spooling in winzigen Tröpfchen von wässrigen Leim, die Klammern sich an die Fäden, damit das Web weiterhin unter Spannung. Der Prozess ist reversibel, so dass den Faden verlängert werden. Diese Ergebnisse scheinen jetzt in den Proceedings der National Academy of Sciences.
"Tausende von winzigen Tröpfchen Kleber, die Decken der Fangspirale Orb das Spinnennetz tun viel mehr als die Seide klebrig zu machen und die Fliege zu fangen", sagte Co-Studienautor und Oxford Wissenschaftler Fritz Vollrath in einer Erklärung. "Überraschenderweise packt jeden Tropfen genug Punch in seinen wässrigen Skins in Lose Bits des Gewindes Reel. "Und diese Winde Verhalten wird verwendet, um hervorragende Wirkung auf die Fäden fest halten zu allen Zeiten, wie wir alle beobachten und testen Sie die Stege in unseren Gärten."
Vollrath und sein Team wurden von dieser "flüssige Draht" inspiriert, eigene zusammengesetzten Fasern im Labor zu schaffen. Sie erschlossen das zarte und subtilen Gleichgewicht zwischen Faser Elastizität und Tröpfchen Oberflächenspannungen. Die daraus resultierende künstliche Spinnenseide funktionierte wie die Spinnenseide natürlichen Winde; die Spulen des Heizfadens taumelte und Fahrbewegungen im Inneren die Öltröpfchen als der Thread erweitert und unter Vertrag. Das Material gilt eine Hybrid, denn es zieht sich wie ein solides und wie eine Flüssigkeit komprimiert. (Der Prozess ist ähnlich was beobachtet hat, wenn Wassertröpfchen miteinander in Kontakt zu kommen.)
Schließlich könnten diese Hybrid-Threads Fortschritte in der Materialwissenschaft, Technik und Medizin.
"Unserer bioinspirierte Hybrid-Threads können aus nahezu jedem Komponenten hergestellt werden" sagte Autor zuerst Hervé Elettro. "Diese neuen Erkenntnisse könnte dazu führen, eine Vielzahl von Anwendungen, z. B. Microfabrication komplexer Strukturen, reversible Mikro-Motoren, oder selbst gespannt dehnbare Systeme." "