Σε μια νέα μελέτη, μια ομάδα ερευνητών από το Silklab του Πανεπιστημίου Tufts, στόχος του οποίου είναι να επαναπροσδιορίσει τα φυσικά υλικά ως «ζωντανά υλικά», δημιούργησε την πρώτη τεχνολογία αιώρησης με ιστό, στην οποία ένα ρευστό υλικό που εκτοξεύεται από μια βελόνα στερεοποιείται σχεδόν αμέσως - και είναι αρκετά ισχυρό ώστε να προσκολλάται και να σηκώνει αντικείμενα.
Οι κολλώδεις ίνες των ερευνητών προέρχονται από κουκούλια μεταξοσκώρων, τα οποία διασπώνται στα δομικά στοιχεία της πρωτεΐνης ιμβροΐνης τους βράζοντάς τα σε διάλυμα. Το διάλυμα μπορεί στη συνέχεια να εκτοξευθεί - εξωθηθεί - μέσω βελόνων στενής οπής για να σχηματιστεί ένα ρεύμα που, χάρη στα κατάλληλα πρόσθετα, στερεοποιείται όταν εκτίθεται στον αέρα. Γιατί σκώροι και όχι αράχνες; Λοιπόν, το μετάξι από τον μεταξοσκώρο (Bombyx mori) έχει παρόμοιες ιδιότητες με το μετάξι των αραχνών, αλλά με μικρότερη δομική πολυπλοκότητα, και οι πρώτες ύλες είναι πιο εύκολο να βρεθούν.

Όπως συμβαίνει με κάθε ανακάλυψη εμπνευσμένη από κόμικς, οι ερευνητές ανακάλυψαν εντελώς τυχαία πώς να αναπαράγουν αυτά που επιτυγχάνουν τα νήματα των αραχνών στη φύση - ακαμψία, ελαστικότητα και συγκολλητικές ιδιότητες. «Εργαζόμουν σε ένα έργο για την κατασκευή εξαιρετικά ισχυρών συγκολλητικών ουσιών με τη χρήση μεταξωτής ινοβίνης και ενώ καθάριζα τα γυάλινα σκεύη μου με ασετόν, παρατήρησα ότι στον πυθμένα του γυαλιού σχηματιζόταν ένα υλικό που έμοιαζε με ιστό», δήλωσε ο Marco Lo Presti, βοηθός καθηγητής έρευνας στο Tufts και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι όταν εκτίθεται σε οργανικούς διαλύτες όπως η αιθανόλη ή η ακετόνη, το διάλυμα μεταξωτής ινοβίνης σχηματίζει μια ημιστερεά υδρογέλη, αλλά χρειάζονται ώρες. Εάν, ωστόσο, προστεθεί ντοπαμίνη - ναι, αυτή η ντοπαμίνη, που σας κάνει να αισθάνεστε καλά -, στερεοποιείται σχεδόν αμέσως. Η προσθήκη πληρωτικών ουσιών - χιτοζάνης ή ρυθμιστικού βορικού άλατος - δημιούργησε συγκολλητικές, ελαστικές ίνες υδρογέλης με υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό.
Όταν δοκιμάστηκαν, οι ίνες που εξήχθησαν με «web string» ήταν σε θέση να σηκώσουν πάνω από 80 φορές το ίδιο τους το βάρος. Οι ερευνητές σήκωσαν με επιτυχία ένα κουκούλι, έναν ατσάλινο κοχλία, έναν εργαστηριακό σωλήνα που επέπλεε στο νερό, ένα νυστέρι μισοθαμμένο στην άμμο και ένα ξύλινο μπλοκ από απόσταση περίπου 12 εκατοστών.

Οι ερευνητές προβλέπουν μια σειρά εφαρμογών για τις ίνες εμπνευσμένες από το Spidey, όπως η μηχανική ιστών, η χορήγηση φαρμάκων, τα βιοϋλικά και οι κόλλες. Αν και δεν επιτυγχάνουν την αντοχή του φυσικού μεταξιού της αράχνης, το οποίο είναι περίπου 1.000 φορές ισχυρότερο, οι ερευνητές σκοπεύουν να συνεχίσουν να βελτιώνουν το κολλώδες υλικό τους.

Πηγή: https://newatlas.com/materials/spider-man-inspired-silk-fibers/
Images source: © marco lo presti, tufts university, Pexels
[https://dailywrap.uk/spider-silk-breakthrough-tufts-scientists-accidental-marvel,7080855684061313a]