تولیدتارعنکبوت مصنوعی باماده ای که98درصدان اب است!
پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی
تولید تار عنکبوت مصنوعی از ماده‌ای که 98 درصد آن آب است!
مهندسان معماری و شیمیدانان در دانشگاه کمبریج موفق به توسعه تار عنکبوت مصنوعی شدند که قوی، فوق العاده کشسان، غیرسمی و پایدار است.
این تار عنکبوت مصنوعی از ماده‌ای(هیدروژل)ساخته شده که 98 درصد آن را آب تشکیل می‌دهد.
این الیاف جدید مصنوعی در دمای اتاق از هیدروژل جدا شده و با اینکه دارای بسیاری از خواص تارعنکبوت واقعی بوده،
روش تولید آن بسیار ارزانتر از نمونه‌های فعلی می‌باشد.
تارعنکبوت قرن‌ها است که به عنوان ماده اعجاب انگیز شناخته می‌شود.این ماده بهترین نوع ماده چسبنده ای است
که توسط عنکبوت‌ها مورد استفاده قرار گرفته و این موجودات برای گرفتن شکار از آن استفاده می‌کنند.
مشکل این است که گرفتن تار عنکبوت از عنکبوت‌ها امری بسیار دشوار بوده و برخلاف کرم‌های ابریشم،
نمی‌توان عنکبوت‌ها را کشت کرد و خود تار نیز دارای یک ساختار پیچیده و سرشار از پروتئین‌های مختلفی است
که با قندها و چربی‌ها ترکیب شده‌اند و ایجاد آن در آزمایشگاه بسیار دشوار است.
تاکنون تلاش‌های مختلفی برای ایجاد الیافی که همانند تار عنکبوت باشد انجام شده،
اما اغلب نیازمند حلال‌های سمی و دماهای بالا است.
اما روشی که تیم دانشگاه کمبریج به کار گرفته‌اند، استفاده از هیدروژل ماده ای است که 98 درصد آن را آبی تشکیل می‌دهد
که با زنجیره‌های مولکولی به نام “کوکوربیتوریل‌ها” ( cucurbiturils) شامل سیلیسیم دی اکسید(سیلیکا) و سلولز پیوند خورده‌اند.
با توجه به نحوه تعامل شیمیایی ترکیباتی که هیدروژل را تشکیل می‌دهند،
می‌توان رشته‌های پلیمری ابرمولکولی بسیار طولانی را از این هیدروژل استخراج کرد،
که در دمای اتاق و به واسطه به اشتراک گذاری الکترونها به هم متصل شوند.
این تار عنکبوت مصنوعی دارای طیف پیچیده خواصی است که به خواص تار عنکبوت واقعی شباهت دارند.
به عنوان مثال، تار عنکبوتی که از هیدروژل ساخته شده، دارای یک ظرفیت کشسانی بسیار بالا و ماندگار است
بدان معنی که می تواند مقادیر زیادی انرژی را با کششی همانند یک طناب بانجی جامپینگ جذب کند.
در حقیقت، ظرفیت آن حتی بیشتر از برخی ابریشم‌های طبیعی است.
این تیم معتقد است که این روش نه تنها برای تولید پارچه، حسگرها و سایر مواد مفید است،
بلکه می‌تواند برای ایجاد سایر الیاف مصنوعی که در حال حاضر به فرآیندهای سمی و نیازمند مصرف انرژی زیاد وابسته است، استفاده شود.
توليد تار عنكبوت مصنوعي با قدرت و انعطاف‌پذيري بالا
تارهاي درهم بافت‌هايي كه عنكبوت براي به دام انداختن شكار و طعمه خود ايجاد مي‌كند
را بايد به جرئت يكي از شاهكارهاي مهندسي در طبيعت دانست. اكنون دانشمندان موفق شده‌اند تا تركيبي از تار عنكبوت مصنوعي و حاوي بسياري از خواص ماده طبيعي را بسازند.
محققان تصميم گرفتند تا ژن‌هاي اسپيدروئينس گرفته شده از دو گونه متفاوت از عنكبوت را با يكديگر تركيب كرده
و به اين وسيله يك ژن هيبريدي (دو رگه) را بايد يك پروتئين كاملاً متفاوت دانست
كه بهترين خواص را از هر يك از دو نمونه اسپيدروئينس موجود به ارث برده است.
آنها ژن هيبريدي توليدي را در درون دي‌ان‌اي (DNA) باكتري وارد كردند
تا به اين وسيله به ساختار پروتئين جديد و مورد نظرشان به منظور ايجاد تار عنكبوت مصنوعي دست پيدا كنند.
در نتيجه اين اقدامات، پروتئين تار عنكبوت بسيار غليظي به دست آمد كه همانند پروتئين موجود در داخل تارهاي توليد شده در غدد طبيعي، ابري و چسبناك بودند.
جهت اطلاعات بیشتربه سایت پردیس فناوری کیش مراجعه کنید.