Годування шовкопряда вуглецевими нанотрубками дозволяє отримати шовк до смішного міцний
Шовк з шовкопряда, який живе на дієті зі свіжого листя, є одним з найміцніших природних волокон, відомих людині. Його міцність і гладкість роблять його ідеальним матеріалом для виготовлення постільної білизни, одягу та меблів. Однак виявляється, що технологія може перевершити природу в цій галузі. Щоб розширити сферу застосування шовку, китайські вчені створили надміцну версію госсамерної нитки, додавши до раціону шовкопряда одностінні вуглецеві нанотрубки (SWNTs) і графен. Отриманий матеріал може прокласти шлях до біорозкладних медичних імплантатів, захисного одягу та нового класу зручних, але довговічних речей.
Провідний науковець Іньін Чжан та її колеги розробили цей шовк, наповнений вуглецем, шляхом годування шовкопрядів їхньою улюбленою їжею – листям шовковиці, яке було обприскане водним розчином 0,2 відсотка вуглецевих нанотрубок і графену. Цей метод дозволяє інтегрувати вуглець у шовк під час його виготовлення і не потребує подальшої обробки. На відміну від цього, обробка вже виробленого шовку є брудним процесом, що вимагає використання токсичних хімічних розчинників для розчинення вуглецевих матеріалів і перенесення їх у шовкові нитки.
Після споживання листя, збагаченого вуглецем, дослідники зібрали отримані нитки шовкопряда і виявили, що кожна нитка була значно міцнішою, витримуючи більш ніж на 50 відсотків більше навантаження до розриву. Після нагрівання матеріалу до 1050 градусів за Цельсієм для карбонізації шовкового білка вчені виявили, що збагачений вуглецем шовк має кристалічну структуру, яка сприяє його міцності і може проводити електрику, чого немає у немодифікованого шовку.
- Так виглядає звана вечеря на космічній станції
- Ford обіцяє стати вуглецево-нейтральним до 2050 року
- Зробити м’ясо з повітря? Неможливо. Але цей стартап все одно це робить
Китай є великим виробником шовку, відповідальним за виробництво близько половини світових поставок. Тому не дивно, що це дослідження очолює група дослідників з хімічного факультету і Центру нано- і мікромеханіки Університету Цінхуа в Пекіні. У подальшому вчені сподіваються краще зрозуміти процес інтеграції вуглецевих матеріалів у шовкову нитку, щоб оптимізувати кількість добавки, яка потрапляє в готову нитку. Це не перша спроба вчених створити особливу форму шовку. Попередні дослідження додавали барвники, антимікробну речовину і наночастинки титану для створення різних видів супершовку.
Рекомендації редакції
- Renpho об’єднує зусилля
Source: digitaltrends.com