Премести се, Спайдърмен! Паяковата коприна може да се използва за изграждане на броня и възстановяване на нервите

Когато си представите вида материали от следващо поколение, които вълнуват учените, има вероятност паяжината да не е в горната част на списъка. Както се оказва обаче, необичайните механични качества на паяжината - вариращи от нейните високи якост на опън и издръжливост до неговата лека гъвкавост - го правят изключително гъвкав материал.

Ето някои от удивителните неща, за които изследователите използват паяжината в момента. И не, въпреки това, което сте прочели Човекът паяк книги, залавянето на суперзлодеи не е едно от тях!

Доставяне на животоспасяващи лекарства

Може ли един ден паяжината да помогне в борбата с рака? Напълно вероятно, ако се вярва на един скорошен швейцарско-германски проект. Изследователите са разработили микрокапсули, направени от навита на топка изкуствена паяжина, която скоро може да се използва за доставяне на ваксини директно до имунните клетки на пациентите за борба с раковите тумори.

„Паяковата коприна е лека и много устойчива“, професор Карол Буркуин, специалист по противотуморни имунотерапии, който работи по проекта, каза Digital Trends. „Сам по себе си не предизвиква никакво възпаление или имунна реакция. Установихме, че удивително микрочастиците могат да издържат на високи температури от над 100 градуса по Целзий (212 градуса по Фаренхайт) в продължение на няколко часа. Това предполага, че те могат да защитят ваксините в развиващите се страни, където охлаждането често е проблем за конвенционалните ваксини.

Създаване на по-добри слухови апарати

Изследователи от университета Binghamton в Ню Йорк използват паяжина, за да подобрят качеството на микрофоните на слуховите апарати. Идеята е, че ултрачувствителната паяжина може да улови скоростта на въздуха, вместо само налягането му, поради изключителната си тънкост. Чрез покриване на коприната на паяк със злато и поставянето й в магнитно поле, за да се получи електронен сигнал, изследователите са успели да създадат микрофон, способен да работи при впечатляващ диапазон от честоти.

„Днешните миниатюрни насочени микрофони звучат зле, защото реакцията им варира силно в зависимост от честотата“, Роналд Майлс, професор в катедрата по машинно инженерство на Binghampton, каза Digital Trends. „Те са склонни да губят нискочестотни звуци и реагират предимно на много високочестотни звуци. Нашата технология ще позволи създаването на насочени микрофони с аудиофилско качество. Показахме, че тяхната честотна характеристика е равна от 1 Hz до 50 kHz. Това не е било възможно досега.”

Подпомага възстановяването на увредени нерви

В допълнение към по-добрите слухови апарати, паяжината има и други потенциални приложения за хора с увреждания. В Австрия изследователи проучват използването на ултраздравата паякова коприна на златния паяк тъкач от Танзания за подпомагане на лечението на тежки наранявания на нервите. Микрохирургичната техника включва запълване на вени с паяжина, за да помогне на нервите да се насочват, докато се възстановяват.

„За съжаление повечето материали имат ефекта на инхибиране на растежа на нервите“, Кристин Радке, професор по пластична и реконструктивна хирургия в австрийската MedUni Vienna/Vienna General Hospital, каза Digital Trends. „Паякообразната коприна, от друга страна, е материал, който дразни любовта. Те ще се прикрепят към него и след това ще следват директно влакната. Това е като пергола от рози.

Изработка на ударопоглъщащи бронежилетки

Изследователи от университета в Кеймбридж в Обединеното кралство са проектирали изкуствена паяжина, която може да се използва за създаване на ултра леки, но невероятно здрави щитове. При тестове техният материал е показал, че може да разсейва близо 70 процента от енергията при удар.

Това е свойство, което истинските паяци трябва да имат в своята коприна, за да поемат въздействието на насекомите, които удрят мрежите им. Потенциалните приложения на тази технология включват всичко - от ударопоглъщащи каски за велосипедисти, футболисти и скейтбордисти до потенциални бронирани жилетки за използване от полицията или войниците.

Създаване на фалшива кожа

В комиксите Спайдърмен от време на време се справя със счупени или наранени ръце, като създава прашка за себе си от паяжина. Изследователи от Швеция и Индия наскоро направиха тази идея една крачка напред, като използваха паяжина за развитие превръзки за рани и дори изкуствена кожа за подпомагане на заздравяването на рани.

Превръзките могат да се използват за лечение на хронични рани като диабетни язви на краката, докато изкуствената кожа може да се използва за кожни присадки в случай на критични изгаряния от трета степен. Може да се използва и като заместител на кожата за скрининг на определени лекарствени молекули за козмецевтичната индустрия. Известният учен Питър Паркър би се гордял!

Произвежда още по-здрава паяжина

Знаете ли кой материал е дори по-гъвкав от паяжината? Точно така: графенът 2D чуден материал състоящ се от един слой въглеродни атоми, разположени в шестоъгълна подредба. Докато паяжината е впечатляващо здрава, графенът е в съвсем друга лига - рекламиран е като най-здравият материал, известен за съществуването, 200 пъти по-здрав от стоманата.

В усилията си да направят нова свръхзаредена версия на обикновена паякова коприна, изследователи от университета в Тренто, Италия хранели паяци с диета, частично съставена от графен — и след това видя какво се случи. Коприната с наноматериали се оказа 3 пъти по-здрава и 10 пъти по-здрава от копринените паяци, произвеждани в дивата природа.

Все още не са демонстрирани приложения, но е лесно да си представим как това може да бъде разгърнато във връзка с някои от другите случаи на употреба в този списък.

Създаване на материал за облекло на бъдещето

С комбинацията от разтегливост, еластичност и устойчивост на паяжината от коприна не е чудно, че е търсена от дизайнерите на дрехи. Въпреки че все още е малко необичайно, паяжината вече е привлякла вниманието на някои големи имена в индустрията.

По-рано сме писали за напълно биоразградим обувка от паяжина, разработена от Adidas, както и a Прототип на North Face яке “Moon Parka”. който е направен от почти същия материал. Колко време преди паяжината да започне да се появява другаде по главната улица?

Помага на астронавтите да се движат в микрогравитация

Това наистина е по-скоро почетно споменаване, защото не включва истинска паяжина - а по-скоро е вдъхновено от начина, по който паяците предат коприна, за да се движат. Създадено от изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT), така нареченото устройство Orbit Weaver е Мрежова стрелба в стил Spider-Man, предназначена да позволи на астронавтите по-лесно да се придвижват от място на място при нула или условия на микрогравитация.

„Устройството изстрелва струна с магнитен връх“, Син Лиу, куратор на изкуствата в MIT Media Lab Space Exploration Initiative, каза Digital Trends. „След като върхът е в контакт със стоманен панел, той закрепва закрепването поради магнитни сили. След това устройството ще се пренавие, като риболовна плячка, но обърнато, и ще издърпа потребителя, който го носи. Тъй като технически сте в безтегловност, не се нуждаете от много въртящ момент, за да изтеглите човек с такова малко устройство.

Препоръки на редакторите

• Синтетичната паяжина може да помогне за решаването на световните проблеми със замърсяването с пластмаса
• Способността да се извива като магия може да превърне паяжината в роботизирания мускул на бъдещето

Надградете начина си на животDigital Trends помага на читателите да следят забързания свят на технологиите с всички най-нови новини, забавни ревюта на продукти, проницателни редакционни статии и единствени по рода си кратки погледи.