على طريقة سبايدر مان .. تطوير خيط يشبه الحرير لحمل الأشياء
تاريخ النشر: 14th, October 2024 GMT
نجح علماء في تطوير سائل يتحول إلى ألياف لزجة قوية مثل خيط الحرير عندما يتم إطلاقه من أداة لرفع أشياء تفوق وزنها عدة مرات - وهو إنجاز مستوحى من بطل القصص المصورة الخارق سبايدرمان .
وبحسب صحيفة "اندنيندنت" البريطانية، يسعى الباحثون منذ فترة طويلة إلى إنشاء ألياف قوية يمكن نشرها كأربطة، مستوحاة من الحرير الذي تفرزه العث والعناكب والعديد من الحشرات الأخرى.
وتتميز هذه الألياف ذات خواص الصلابة والمرونة والالتصاق التي يتمتع بها حرير العنكبوت كان يشكل تحديًا كبيرًا حتى الآن، وفقًا للباحثين في جامعة تافتس بولاية ماساتشوستس الأمريكية.
ويمكن لبروتين عثة الحرير المعزز بالمواد المضافة المناسبة، والذي يتم حقنه من خلال إبرة ضيقة، أن يشكل أليافًا لزجة صلبة.
وقال ماركو لو بريستي، المؤلف المشارك في الدراسة: "كنت أعمل على مشروع لصنع مواد لاصقة قوية للغاية باستخدام فيبروين الحرير، وبينما كنت أنظف الأواني الزجاجية بالأسيتون، لاحظت مادة تشبه الشبكة تتشكل في الجزء السفلي من الزجاج".
في البداية، حاول الباحثون محاكاة خيوط العنكبوت، ولاحظوا أن محاليل الفيبروين تشكل هلامًا شبه صلب عند تعرضها لمواد كيميائية مثل الإيثانول أو الأسيتون على مدار عدة ساعات. ولكن مع مادة الدوبامين الكيميائية، حدثت عملية التصلب "على الفور تقريبًا" لإنشاء ألياف لزجة عالية الشد.
وقال العلماء إن خليط الدوبامين يبدو أنه يعمل على تسريع انتقال بروتين الحرير من السائل إلى الصلب عن طريق إزالة الماء منه.
ووجد الباحثون أن تيارًا رقيقًا من محلول الحرير، محاطًا بطبقة من الأسيتون، يتحول إلى مادة صلبة لزجة عندما يتم قذفه عبر إبرة خاصة. ومع تبخر الأسيتون في الهواء، التصقت الألياف بأي جسم تلامسه.
وقال العلماء إن إضافة الكيتوزان، وهو بروتين موجود في الهياكل الخارجية للحشرات، جعل الألياف أكثر قوة بما يصل إلى 200 مرة، في حين بدا أن المواد الكيميائية مثل عازل البورات تزيد من القدرة على الالتصاق بنحو 18 ضعفًا.
ويمكن التحكم في قطر الألياف ليتراوح من عرض شعرة الإنسان إلى حوالي نصف مليمتر، اعتمادًا على قطر الإبرة.
وأضاف العلماء إن الألياف التي يتم إطلاقها بهذه الطريقة قادرة على التقاط أشياء يزيد وزنها عن 80 ضعف وزنها في ظل ظروف مختلفة. وفي اختبارات مختلفة، التقطت الألياف "مسامير فولاذية، وأنبوب مختبر يطفو على الماء، ومشرطًا مدفونًا جزئيًا في الرمال، وكتلة خشبية من مسافة حوالي 12 سنتيمترًا".
ورغم أن حرير العنكبوت لا يزال أقوى بنحو ألف مرة، يقول العلماء إن الألياف الجديدة يمكن تحسينها لاستخدامها في تطبيقات مختلفة، ووفقًا للدكتور لو بريستي: "يمكن ضبط هذه العملية بدقة لتحقيق تصنيع متحكم فيه لألياف هلامية لاصقة يتم تشكيلها على الفور".
المصدر: بوابة الوفد
كلمات دلالية: الحرير حسب صحيفة الدراسة الألياف سبايدرمان عدة ساعات العلماء إن
إقرأ أيضاً:
أقدم نملة عرفها التاريخ تُبعث من جديد.. اكتشاف أحفوري يذهل العلماء!
شمسان بوست / متابعات:
كشف علماء عن أقدم أحفورة نملة معروفة حتى الآن، عثر عليها شمال شرقي البرازيل، ويقدّر عمرها بـ113 مليون عام، ما يجعلها أقدم من جميع الاكتشافات السابقة.
وتنتمي النملة إلى فصيلة منقرضة تعرف باسم “نمل الجحيم”، وسميت كذلك بسبب شكل فكها الغريب المشابه للمنجل، والموجّه إلى الأعلى.
وأُطلق على النوع الجديد اسم “Vulcanidris cratensis”، ويُظهر خصائص تشريحية متخصصة توحي بأن النمل كان صيادا مفترسا، وهو ما يميز “نمل الجحيم” عن الأنواع الحديثة، وفقا لموقع “لايف ساينس” العلمي.
وتم الاكتشاف باستخدام تقنيات تصوير متقدمة، والتي أكدت هوية النملة من خلال فكوكها الفريدة.
ويعد هذا الأكتشاف هو أول اكتشاف لـ”نملة جحيم” محفوظة في الصخور، على عكس الأحافير السابقة التي وُجدت عادة في الكهرمان، ويؤكد الباحثون أن هذا الاكتشاف يشير إلى وجود النمل في قارة “جندوانا” القديمة، وانتشاره عالميا في وقت أسبق مما كان يٌعتقد.
وكانت الأحفورة محفوظة ضمن مجموعة غير موثقة في متحف علم الحيوان بجامعة ساو باولو بالبرازيل، ما يُبرز أهمية فحص المجموعات القديمة بدقة، وذلك لأنها قد تحتوي على اكتشافات علمية بالغة الأهمية لم تشاهد من قبل.
ويقول العلماء إن هذه النملة القديمة (نملة الجحيم) بتكيفاتها المفترسة المتقدمة، تدفع إلى إعادة النظر في السرعة التي طورت بها الحشرات مثل النمل استراتيجيات معقدة للبقاء والافتراس في عصور مبكرة جدا.
انطلاق برنامج “أردننا جنة” بحلة جديدة ووجهات متنوعة