Що відбувається, коли павуків годують графеном? Їх шовк стає шалено міцним

“Ти є те, що ти їси”. Всі знають цю приказку. Що ж, це стосується і павуків. В Університеті Тренто в Італії команда дослідників на чолі з професором Ніколою Пугно розробила міцніший павутинний шовк, годуючи павуків раціоном з двомірного диво-матеріалу графену. Шовк з наноматеріалом втричі міцніший і в 10 разів міцніший за шовк, який павуки виробляють у дикій природі.

“Для цього дослідження ми створили розчин води і наноматеріалів, вуглецевих нанотрубок і графена, – розповів Пугно в інтерв’ю Digital Trends. “Потім ми розпорошили цей розчин в коробку з павуками, де він, ймовірно, буде проковтнутий. Коли павуки пряли свою павутину, ми побачили, що шовк містив наноматеріали. Коли ми протестували цей шовк на машині для випробування на нанорозтягнення, ми виявили, що він був міцнішим і жорсткішим, ніж звичайний шовк”.

Шовк, вироблений в рамках дослідження, має міцність на розрив до 5,4 гігапаскалів, а модуль в’язкості – до 1570 джоулів на грам. Для порівняння, звичайний павутинний шовк має міцність на розрив близько 1,5 гігапаскалів, а модуль в’язкості всього 150 джоулів на грам.

• Що таке графен?
• Що відбувається з бетоном, коли ви змішуєте його в космосі? Астронавти МКС досліджують
• Генно-інженерні бактерії можуть стати ключем до масового виробництва павукового шовку

Павутинний шовк цікавить інженерів і матеріалознавців завдяки своїм унікальним властивостям, серед яких міцність, еквівалентна сталі, в’язкість, що перевершує кевлар, і вражаюча гнучкість. Інші різноманітні проекти на основі павутинного шовку, які ми нещодавно висвітлювали, включають в себе надзвичайну амортизацію павутинного шовку та використання його як біомедичного матеріалу для відновлення обширних пошкоджень нервів. У випадку з дослідженням Пугно ще зарано говорити про конкретні випадки застосування, хоча зміцнений павутинний шовк, ймовірно, буде високо оцінений дослідниками, які працюють над широким спектром застосувань.

Пугно сказав, що він не здивований результатами експерименту, оскільки попередні дослідження показали, що дієта може відігравати певну роль у властивостях шовку. Найбільш широко це вивчалося серед шовкопрядів, зокрема, в дослідженні 2013 року, яке показало, що шовкопряди, які харчувалися листям шовковиці, що були обприскані барвниками для тканин, продовжували виробляти кольоровий шовк.

Рекомендації редакції

• Наступний виклик для потрапляння на Марс: Що відбувається з людським організмом у космосі
• Синтетичний шовк павука може допомогти вирішити світові проблеми пластикового забруднення
• Останній хитрий трюк графену? Як зупинити комарів від укусів
• Здатність скручуватися як за помахом чарівної палички може зробити павутинний шовк роботизованим м’язом майбутнього
• Генно-редаговані шовкопряди, що прядуть павутинний шовк, можуть призвести до масового виробництва

Source: digitaltrends.com