Edderkoppesilke er utrolige ting. Det er et af de stærkeste materialer i verden for sin vægt, og dets potentielle anvendelser er enormt forskelligartede, fra bygge rustning til skabe kunstig hud og hjælpe mennesker med skader og handicap ved behandling af rygmarvsskader eller forbedre mikrofoner i høreapparater. Nu har forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) opdaget en ny egenskab ved dette bemærkelsesværdige naturmateriale, der kan gøre det til fremtidens robotmuskel.
Holdet fandt ud af, at edderkoppesilkefibre ikke kun er meget modstandsdygtige, men de har også en ejendommelig reaktion på ændringer i luftfugtighed. Når luften omkring fibrene når et vist niveau af relativ fugtighed, vrider de sig pludselig og trækker sig sammen. Denne sammentrækning er stærk nok til, at den potentielt kan bruges som en aktuator, for eksempel til at åbne en ventil.
Anbefalede videoer
Dette blev testet ved at suspendere en vægt fra en silkestreng og omslutte den i et kammer. Da forskerne øgede luftfugtigheden inde i kammeret, begyndte vægten at rotere. "Det var ude af vores forventning," sagde Dabiao Liu, lektor ved Huazhong University of Science and Technology i Wuhan, Kina, og medlem af forskerholdet i en
udmelding. "Det chokerede mig virkelig."Forskerne kalder denne egenskab for superkontraktion. Silken udøver en stærk kraft, fordi fibrene udover at krympe i fugtigheden også vrider sig for at give torsionskraft. Dette er i modsætning til andre fibre, enten naturlige eller menneskeskabte, og det ser ud til at være unikt for edderkoppesilke.
Mærkeligt nok er forskerne ikke sikre på, hvilken funktion denne vridende bevægelse spiller i den naturlige verden, eller hvilken nytte den er for edderkoppen. De har ikke fundet nogen biologisk betydning for denne mest ejendommelige egenskab, selvom de kan tænke på mange måder, hvorpå denne mekanisme kan være nyttig for menneskelig teknologisk udvikling.
"Dette kunne være meget interessant for robotmiljøet," forsker professor Markus Buehler, leder af Institut for Civil og Environmental Engineering, sagde i samme erklæring, og antyder, at det kunne bruges til at kontrollere visse typer sensorer eller kontrol enheder. "Det er meget præcist i, hvordan du kan kontrollere disse bevægelser ved at kontrollere fugtigheden."
Pupa Gilbert, professor i fysik, kemi og materialevidenskab ved University of Wisconsin i Madison, var ikke involveret i undersøgelse, men var lige så imponeret over dets potentiale: "Dette er som et reb, der vrider og vrider sig selv afhængigt af luftfugtighed," han sagde. "Den molekylære mekanisme, der fører til denne enestående ydeevne, kan udnyttes til at bygge fugtdrevne bløde robotter eller smarte stoffer."
Resultaterne er offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt.
Redaktørens anbefalinger
- Genmanipulerede bakterier kan være nøglen til masseproduceret edderkoppesilke
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
