Technologia jak z komiksów. Naukowcy stworzyli pajęczą sieć Spider-Mana
Pajęczyna Spider-Mana, znana fanom komiksów i filmów od lat, wydaje się już nie tylko fikcyjnym wynalazkiem. Naukowcy z Uniwersytetu Tufts w Somerville, Massachusetts, przez przypadek stworzyli technologię, która może zmienić sposób, w jaki postrzegamy przyszłość inżynierii materiałowej i zastosowań przemysłowych.
Postać Spider-Mana, wykreowana przez Stana Lee w 1962 roku, stała się jedną z najbardziej rozpoznawalnych ikon popkultury. Superbohater, którego wyróżnia zdolność poruszania się po mieście za pomocą pajęczych sieci, powrócił do powszechnej świadomości za sprawą filmów z udziałem Toma Hollanda, który wciela się w rolę Petera Parkera w Marvel Cinematic Universe. Już wcześniej postać tę rozsławił Tobey Maguire w filmach z początku lat 2000.
Choć dla wielu pajęcze sieci były jedynie elementem wyobraźni, badacze z Tufts University podjęli wyzwanie, by przekształcić tę fikcję w rzeczywistość. Zespół naukowców opracował technologię, która pozwala na wystrzeliwanie płynnej substancji z igły, która natychmiast zamienia się w solidne włókno, zdolne do przyklejania się do powierzchni i podnoszenia przedmiotów.
Przypadkowe odkrycie sieci Spider-Mana
Co ciekawe, technologia ta nie była wynikiem zamierzonego eksperymentu. Jak przyznał Marco Lo Presti, asystent profesora na Tufts University, wszystko zaczęło się przypadkiem, podczas czyszczenia szkła laboratoryjnego.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Połaskotał go w ucho. Mężczyzna zdjął słuchawki i oniemiał
Pracowałem nad projektem tworzenia wyjątkowo mocnych klejów przy użyciu fibroiny jedwabnej. Gdy czyściłem szkło acetonem, zauważyłem, że na dnie naczynia zaczęła formować się materiał przypominający pajęczą sieć – wspomina Lo Presti.
Tajemnicze włókna powstały na bazie fibroiny, białka pozyskiwanego z kokonów jedwabników. Jedwabnikowe kokony są gotowane, a następnie rozkładane na składniki białkowe, które można przekształcić w mocne włókna.
Pajęcza inspiracja z natury
Proces tworzenia tych włókien opiera się na naturze, która od dawna inspiruje naukowców. Wiele zwierząt, takich jak pająki, osy, motyle czy muchy, wytwarza jedwab na różnych etapach swojego życia. Jednak to, co udało się osiągnąć w laboratorium, przekracza naturalne zdolności zwierząt.
Jednym z kluczowych elementów technologii było zastosowanie roztworu fibroiny jedwabnej w połączeniu z dopaminą oraz chitozanem – związkiem chemicznym uzyskiwanym z pancerzy owadów. Po dodaniu buforu boranowego, zwiększono zarówno wytrzymałość, jak i przyczepność włókien. Ostatecznie stworzony materiał potrafi udźwignąć przedmioty o masie ponad 80 razy większej niż jego własna.
Krok ku przyszłości
Chociaż naturalny jedwab pajęczy jest wciąż około 1000 razy mocniejszy niż sztuczne włókna opracowane przez zespół Lo Prestiego, technologia ma ogromny potencjał rozwojowy.
W przeciwieństwie do pająków, które muszą fizycznie kontaktować się z powierzchnią, aby stworzyć swoją sieć, my pokazujemy, jak można wystrzelić włókno z urządzenia, aby przykleić się do powierzchni i podnieść przedmiot z daleka – tłumaczył Lo Presti.
Profesor Fiorenzo Omenetto, dyrektor laboratorium Silklab na Tufts University, podkreśla, że inspiracją dla tej technologii była nie tylko natura, ale również komiksy.
Odkrycie to otwiera drogę do nowych, zaawansowanych technologii, które mogą znaleźć zastosowanie w różnych dziedzinach, od produkcji klejów po innowacyjne metody wytwarzania mikrochipów. Kto wie, może kiedyś będziemy mogli korzystać z technologii rodem z komiksów na co dzień.
