Посунься, Людина-павук! З павукового шовку можна будувати броню і відновлювати нерви

Коли ви уявляєте собі матеріали нового покоління, які хвилюють вчених, павутинний шовк, швидше за все, не стоїть у верхній частині списку. Однак, як виявляється, незвичайні механічні властивості павутинного шовку – від високої міцності на розрив і жорсткості до легкої гнучкості – роблять його надзвичайно універсальним матеріалом.

• Доставляти життєво важливі ліки
• Створення кращих слухових апаратів
• Допомагає відновлювати пошкоджені нерви
• виготовлення протиударних бронежилетів
• створення штучної шкіри
• Виробництво ще міцнішого павукового шовку
• створення матеріалу для одягу майбутнього
• Допомагати астронавтам пересуватися в умовах мікрогравітації Показати ще 3 пункти

Ось деякі з дивовижних речей, для яких дослідники використовують павутинний шовк прямо зараз. І ні, незважаючи на те, що ви читали в книжках про Людину-павука, ловля суперзлодіїв до них не належить!

Доставляти життєво важливі ліки

Чи може павутинний шовк колись допомогти у боротьбі з раком? Цілком можливо, якщо вірити одному нещодавньому швейцарсько-німецькому проекту. Дослідники розробили мікрокапсули зі спресованого штучного павукового шовку, які незабаром можна буде використовувати для доставки вакцин безпосередньо до імунних клітин пацієнтів для боротьби з раковими пухлинами.

• Майбутні медичні імплантати можна буде заряджати через шкіру за допомогою звуку
• Роботизована рука, керована думкою, може грати в камінь-ножиці-папір-ножиці
• Вченим вдалося надрукувати справжнє серце з людських клітин на 3D-принтері

“Павутинний шовк легкий і дуже стійкий, – розповіла Digital Trends професор Кароль Буркен, фахівець з протипухлинної імунотерапії, яка працювала над проектом. “Він сам по собі не викликає ніякого запалення або імунної реакції. Ми виявили, що дивовижним чином мікрочастинки можуть витримувати високі температури понад 100 градусів за Цельсієм (212 градусів за Фаренгейтом) протягом декількох годин. Це свідчить про те, що вони можуть захищати вакцини в країнах, що розвиваються, де охолодження часто є проблемою для звичайних вакцин”.

Створення кращих слухових апаратів

Дослідники з нью-йоркського Бінгемтонського університету використовують павутинний шовк для поліпшення якості мікрофонів слухових апаратів. Ідея полягає в тому, що надчутливий павутинний шовк може вловлювати швидкість повітря, а не тільки його тиск, завдяки своїй надзвичайній тонкості. Покривши павутинний шовк золотом і помістивши його в магнітне поле для отримання електронного сигналу, дослідники змогли створити мікрофон, здатний працювати у вражаючому діапазоні частот.

“Сьогоднішні мініатюрні спрямовані мікрофони звучать погано, тому що їх відгук сильно змінюється в залежності від частоти”, – сказав Рональд Мі

Допомагає відновлювати пошкоджені нерви

“На жаль, більшість матеріалів мають ефект пригнічення росту нервів”, – розповіла Digital Trends Крістін Радтке, професор пластичної та реконструктивної хірургії в австрійській лікарні MedUni Vienna/Vienna General Hospital. “З іншого боку, павутинний шовк – це матеріал, який нерви люблять. Вони прикріплюються до нього, а потім слідують безпосередньо за волокнами. Це як шпалера для троянд”.

Виготовлення бронежилетів, що поглинають удари

виготовлення протиударних бронежилетів

Таку властивість повинен мати шовк справжніх павуків, щоб поглинати удари комах, які потрапляють в їх павутину. Потенційні застосування цієї технології включають в себе все, від шоломів, що поглинають удар, для велосипедистів, футболістів і скейтбордистів до потенційних бронежилетів для використання поліцією або солдатами.

Створення штучної шкіри

створення штучної шкіри

Перев’язувальні матеріали можуть бути використані для лікування хронічних ран, таких як виразки діабетичної стопи, в той час як штучна шкіра може бути використана для пересадки шкіри у разі критичних опіків третього ступеня. Вона також може бути використана як замінник шкіри для скринінгу певних молекул лікарських препаратів для косметичної промисловості. Видатний вчений Пітер Паркер пишався б нами!

Виробляємо ще міцніший павутинний шовк

Виробництво ще міцнішого павукового шовку

У своїх спробах створити нову надміцну версію звичайного павукового шовку, дослідники з Університету Тренто, Італія, годували павуків раціоном, який частково складався з графену, а потім спостерігали за тим, що відбувалося. Шовк з наноматеріалом виявився в 3 рази міцнішим і в 10 разів жорсткішим за шовк, який павуки виробляють в дикій природі.

Поки що не було продемонстровано жодних застосувань, але легко уявити, як це може бути використано в поєднанні з деякими іншими випадками використання з цього списку.

Виготовлення матеріалу для одягу майбутнього

створення матеріалу для одягу майбутнього

Допомагаємо космонавтам пересуватися в умовах мікрогравітації

Orbit Weaver (2017)

Цей проект є скоріше почесною згадкою, оскільки він не містить справжнього павукового шовку, а натхненний тим, як павуки прядуть шовк, щоб пересуватися. Створений дослідниками з Массачусетського технологічного інституту (MIT), так званий пристрій Orbit Weaver – це павутинний шутер у стилі Людини-павука, призначений для того, щоб астронавти могли легше переміщатися з місця на місце в умовах невагомості або мікрогравітації.

“Пристрій вистрілює струну за допомогою магнітного наконечника”, – розповів Digital Trends куратор з питань мистецтва в MIT Media Lab Space Exploration Initiative Сінь Лю (Xin Liu). “Як тільки наконечник контактує зі сталевою панеллю, він закріплює кріплення за рахунок магнітних сил. Потім пристрій перемотується, як рибальський трофей, але навпаки, і тягне за собою власника. Оскільки ви технічно невагомі, не потрібен великий крутний момент, щоб тягнути людину за допомогою такого маленького пристрою”.

Рекомендації редакції

Чи може суперкомп’ютер врятувати нас від коронавірусу? Ми поговорили з тим, хто знає

Синтетичний шовк павука може допомогти вирішити світові проблеми пластикового забруднення

• У Китаї для лікування наркоманії використовують імплантат глибокої стимуляції мозку
• Генно-інженерні бактерії можуть стати ключем до масового виробництва павукового шовку
• Здатність скручуватися як за помахом чарівної палички може зробити павутинний шовк роботизованими м’язами майбутнього
• Штучна шкіра з павукового шовку
• Графен з павукового шовку

Source: digitaltrends.com