Geh rüber, Spider-Man! Spinnenseide kann zum Aufbau von Rüstungen und zur Reparatur von Nerven verwendet werden

Wenn Sie sich die Art von Materialien der nächsten Generation vorstellen, die Wissenschaftler begeistern, stehen die Chancen gut, dass Spinnenseide nicht ganz oben auf der Liste steht. Wie sich jedoch herausstellt, sind die ungewöhnlichen mechanischen Eigenschaften von Spinnenseide – angefangen bei ihrem Rausch bis hin zum Rausch – sehr ausgeprägt Zugfestigkeit und Zähigkeit bis hin zu seiner leichten Flexibilität machen es zu einem äußerst vielseitigen Gerät Material.

Hier sind einige der erstaunlichen Dinge, für die Forscher derzeit Spinnenseide verwenden. Und nein, trotz allem, was Sie gelesen haben Spider Man Bücher, Superschurken fangen gehört nicht dazu!

Lieferung lebensrettender Medikamente

Könnte Spinnenseide eines Tages beim Kampf gegen Krebs helfen? Gut möglich, wenn man einem aktuellen schweizerisch-deutschen Projekt Glauben schenken darf. Forscher haben Mikrokapseln aus zusammengeknüllter künstlicher Spinnenseide entwickelt, mit denen bald Impfstoffe direkt an die Immunzellen von Patienten abgegeben werden könnten, um Krebstumoren zu bekämpfen.

„Spinnenseide ist leicht und sehr widerstandsfähig“, sagt Professorin Carole Bourquin, Spezialistin für Antitumor-Immuntherapien, die an dem Projekt mitgearbeitet hat. sagte Digital Trends. „Es löst an sich keine Entzündung oder Immunreaktion aus. Wir fanden heraus, dass die Mikropartikel erstaunlicherweise mehrere Stunden lang hohen Temperaturen von mehr als 100 Grad Celsius (212 Grad Fahrenheit) standhalten können. Dies deutet darauf hin, dass sie möglicherweise Impfstoffe in Entwicklungsländern schützen, in denen die Kühlung bei herkömmlichen Impfstoffen häufig ein Problem darstellt.“

Bessere Hörgeräte schaffen

Forscher der New Yorker Binghamton University nutzen Spinnenseide, um die Qualität von Hörgerätemikrofonen zu verbessern. Die Idee dahinter ist, dass hochempfindliche Spinnenseide aufgrund ihrer extremen Dünnheit die Geschwindigkeit der Luft und nicht nur ihren Druck aufnehmen kann. Durch Beschichten der Spinnenseide mit Gold und Platzieren in einem Magnetfeld erhält man eine Elektronik Signal konnten die Forscher ein Mikrofon entwickeln, das in einer beeindruckenden Reichweite arbeiten kann Frequenzen.

„Heutige Miniatur-Richtmikrofone klingen schlecht, weil ihre Reaktion stark mit der Frequenz variiert“, sagt Ronald Miles, Professor an der Fakultät für Maschinenbau in Binghampton. sagte Digital Trends. „Sie neigen dazu, niederfrequente Töne zu verlieren und reagieren hauptsächlich auf sehr hochfrequente Töne. Unsere Technologie wird die Entwicklung von Richtmikrofonen mit audiophiler Qualität ermöglichen. Wir haben gezeigt, dass ihr Frequenzgang von 1 Hz bis 50 kHz flach ist. Dies war bisher nicht möglich.“

Hilft bei der Reparatur geschädigter Nerven

Neben besseren Hörgeräten bietet Spinnenseide weitere Einsatzmöglichkeiten für Menschen mit Behinderungen. In Österreich erforschen Forscher den Einsatz der ultrastarken Spinnenseide der Goldspinne aus Tansania zur Heilung schwerer Nervenverletzungen. Bei der mikrochirurgischen Technik werden Venen mit Spinnenseide gefüllt, um die Nerven bei der Reparatur zu leiten.

„Leider haben die meisten Materialien eine nervenwachstumshemmende Wirkung“, sagt Christine Radtke, Professorin für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie an der österreichischen MedUni Wien/AKH Wien. sagte Digital Trends. „Spinnenseide hingegen ist ein Material, das Nerven lieben. Sie heften sich daran fest und folgen dann direkt den Fasern. Es ist wie ein Rosenspalier.“

Herstellung stoßabsorbierender Körperpanzer

Forscher der britischen Universität Cambridge haben künstliche Spinnenseide entwickelt, die dafür verwendet werden könnte Dadurch entstehen ultraleichte, aber unglaublich starke Schilde. In Tests wurde gezeigt, dass ihr Material in der Lage ist, bei Stößen nahezu 70 Prozent der Energie abzuleiten.

Dies ist eine Eigenschaft, die echte Spinnen in ihrer Seide haben müssen, um den Aufprall von Insekten abzufedern, die auf ihre Netze treffen. Mögliche Anwendungen für diese Technologie reichen von stoßabsorbierenden Helmen für Radfahrer, Fußballspieler und Skateboarder bis hin zu potenziellen Panzerwesten für die Verwendung durch Polizei oder Soldaten.

Künstliche Haut erschaffen

In den Comics hat Spider-Man gelegentlich mit gebrochenen oder verletzten Armen umgegangen, indem er sich aus einem Spinnennetz eine Schlinge gebastelt hat. Forscher aus Schweden und Indien haben diese Idee kürzlich noch einen Schritt weitergeführt und Spinnenseide für die Entwicklung verwendet Wundauflagen und sogar künstliche Haut zur Unterstützung der Wundheilung.

Die Verbände könnten zur Behandlung chronischer Wunden wie diabetischer Fußgeschwüre verwendet werden, während die künstliche Haut für Hauttransplantationen bei schweren Verbrennungen dritten Grades verwendet werden könnte. Es könnte auch als Hautersatz zum Screening bestimmter Arzneimittelmoleküle für die Kosmetikindustrie eingesetzt werden. Der bekannte Wissenschaftler Peter Parker wäre stolz!

Herstellung noch stärkerer Spinnenseide

Wissen Sie, welches Material noch vielseitiger ist als Spinnenseide? Das ist richtig: Graphen, das 2D-Wundermaterial bestehend aus einer einzelnen Schicht von Kohlenstoffatomen, die in einer hexagonalen Anordnung angeordnet sind. Während Spinnenseide beeindruckend stark ist, spielt Graphen in einer ganz anderen Liga – es wird als das stärkste bekannte Material angepriesen, das 200-mal stärker ist als Stahl.

Bei ihren Bemühungen, eine neue aufgeladene Version normaler Spinnenseide herzustellen, haben Forscher der Universität Trient, Italien, gearbeitet fütterten Spinnen mit einer Nahrung, die teilweise aus Graphen bestand – und beobachtete dann, was passierte. Die mit Nanomaterialien geschnürte Seide war 3-mal so stark und 10-mal so zäh wie die Seidenspinnen, die sie in freier Wildbahn produzieren.

Es wurden noch keine Anwendungen demonstriert, aber man kann sich leicht vorstellen, wie dies in Verbindung mit einigen anderen Anwendungsfällen auf dieser Liste eingesetzt werden könnte.

Herstellung des Bekleidungsmaterials der Zukunft

Angesichts der Kombination aus Dehnbarkeit, Dehnbarkeit und Nachhaltigkeit ist Spinnenseide kein Wunder, dass sie bei Bekleidungsdesignern gefragt ist. Obwohl es noch etwas ungewöhnlich ist, hat Spinnenseide bereits die Aufmerksamkeit einiger großer Namen der Branche auf sich gezogen.

Zuvor haben wir über eine vollständig biologische Abbaubarkeit geschrieben Spinnenseidenschuh, entwickelt von Adidas, sowie ein North Face-Prototyp der „Moon Parka“-Jacke das besteht aus fast dem gleichen Material. Wie lange dauert es, bis Spinnenseide anderswo auf der Einkaufsstraße auftaucht?

Wir helfen Astronauten, sich in der Mikrogravitation fortzubewegen

Dabei handelt es sich eher um eine ehrenvolle Erwähnung, da sie keine echte Spinnenseide enthält, sondern eher von der Art und Weise inspiriert ist, wie Spinnen Seide spinnen, um sich fortzubewegen. Das sogenannte Orbit Weaver-Gerät wurde von Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt Web-Shooter im Spider-Man-Stil, der es Astronauten einfacher machen soll, sich im Null- oder Nullpunkt von Ort zu Ort zu bewegen Mikrogravitationsbedingungen.

„Das Gerät schießt mit einer magnetischen Spitze eine Schnur heraus“, sagt Xin Liu, Kunstkurator bei der MIT Media Lab Space Exploration Initiative. sagte Digital Trends. „Sobald die Spitze Kontakt mit einer Stahlplatte hat, sichert sie die Befestigung durch magnetische Kräfte. Dann spult sich das Gerät zurück, wie eine Angelrolle, aber umgekehrt, und zieht den Träger mit. Da man technisch gesehen schwerelos ist, braucht man nicht viel Drehmoment, um eine Person mit einem so kleinen Gerät herumzuziehen.“

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