आगे बढ़ो, स्पाइडर मैन! मकड़ी के रेशम का उपयोग कवच बनाने और तंत्रिकाओं की मरम्मत के लिए किया जा सकता है

जब आप वैज्ञानिकों को उत्साहित करने वाली अगली पीढ़ी की सामग्रियों की कल्पना करते हैं, तो संभावना है कि मकड़ी का रेशम सूची में सबसे ऊपर नहीं है। हालाँकि, जैसा कि यह पता चला है, मकड़ी के रेशम के असामान्य यांत्रिक गुण - इसकी उच्चता से लेकर इसके हल्के लचीलेपन के लिए तन्य शक्ति और कठोरता - इसे अत्यंत बहुमुखी बनाती है सामग्री।

यहां कुछ आश्चर्यजनक चीजें हैं जिनके लिए शोधकर्ता अभी मकड़ी के रेशम का उपयोग कर रहे हैं। और, नहीं, आपने जो पढ़ा है उसके बावजूद स्पाइडर मैन किताबें, पर्यवेक्षकों को पकड़ना उनमें से एक नहीं है!

जीवन रक्षक दवाएं पहुंचाना

क्या मकड़ी का रेशम एक दिन कैंसर से लड़ने में मदद कर सकता है? संभवतः, यदि एक हालिया स्विस-जर्मन परियोजना पर विश्वास किया जाए। शोधकर्ताओं ने बॉल्ड-अप कृत्रिम मकड़ी के रेशम से बने माइक्रोकैप्सूल विकसित किए हैं, जिनका उपयोग जल्द ही कैंसर के ट्यूमर से लड़ने के लिए मरीजों की प्रतिरक्षा कोशिकाओं तक सीधे टीके पहुंचाने के लिए किया जा सकता है।

"स्पाइडर सिल्क हल्का और बहुत प्रतिरोधी है," प्रोजेक्ट पर काम करने वाले एंटी-ट्यूमर इम्यूनोथेरेपी के विशेषज्ञ प्रोफेसर कैरोल बोरक्विन ने कहा, डिजिटल ट्रेंड्स को बताया. “यह अपने आप में किसी सूजन या प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को प्रेरित नहीं करता है। हमने पाया कि आश्चर्यजनक रूप से सूक्ष्म कण कई घंटों तक 100 डिग्री सेल्सियस (212 डिग्री फ़ारेनहाइट) से अधिक के उच्च तापमान का सामना कर सकते हैं। इससे पता चलता है कि वे विकासशील देशों में टीकों की सुरक्षा कर सकते हैं जहां पारंपरिक टीकों के लिए प्रशीतन अक्सर एक समस्या है।

बेहतर श्रवण यंत्र बनाना

न्यूयॉर्क के बिंघमटन विश्वविद्यालय के शोधकर्ता श्रवण सहायता माइक्रोफोन की गुणवत्ता में सुधार के लिए स्पाइडर सिल्क का उपयोग कर रहे हैं। विचार यह है कि अति-संवेदनशील मकड़ी रेशम अपने अत्यधिक पतलेपन के कारण हवा के दबाव के बजाय उसके वेग को भी पकड़ सकता है। मकड़ी के रेशम पर सोने की परत चढ़ाकर, और इलेक्ट्रॉनिक प्राप्त करने के लिए इसे चुंबकीय क्षेत्र में रखकर सिग्नल, शोधकर्ता एक प्रभावशाली रेंज पर काम करने में सक्षम माइक्रोफोन बनाने में सक्षम थे आवृत्तियाँ।

बिंगहैम्प्टन के मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर रोनाल्ड माइल्स ने कहा, "आज के लघु दिशात्मक माइक्रोफोन खराब लगते हैं क्योंकि उनकी प्रतिक्रिया आवृत्ति के साथ बहुत भिन्न होती है।" डिजिटल ट्रेंड्स को बताया. “वे कम-आवृत्ति ध्वनियों को खो देते हैं और अधिकतर उच्च-आवृत्ति ध्वनियों पर प्रतिक्रिया करते हैं। हमारी तकनीक ऐसे दिशात्मक माइक्रोफोन बनाने में सक्षम होगी जिनमें ऑडियोफाइल गुणवत्ता होगी। हमने दिखाया है कि उनकी आवृत्ति प्रतिक्रिया 1 हर्ट्ज से 50 किलोहर्ट्ज़ तक सपाट है। यह अब तक संभव नहीं हो सका है।”

क्षतिग्रस्त नसों की मरम्मत में मदद करना

बेहतर श्रवण यंत्रों के अलावा, स्पाइडर सिल्क में विकलांग लोगों के लिए अन्य संभावित अनुप्रयोग भी हैं। ऑस्ट्रिया में, शोधकर्ता गंभीर तंत्रिका चोटों को ठीक करने में मदद के लिए तंजानिया के गोल्डन ऑर्ब-वीवर मकड़ी के अल्ट्रा-मजबूत मकड़ी रेशम के उपयोग की जांच कर रहे हैं। माइक्रोसर्जिकल तकनीक में नसों को मरम्मत के दौरान मार्गदर्शन करने में मदद करने के लिए मकड़ी के रेशम से नसों को भरना शामिल है।

ऑस्ट्रिया के मेडुनी वियना/वियना जनरल अस्पताल में प्लास्टिक और पुनर्निर्माण सर्जरी के प्रोफेसर क्रिस्टीन रैडटके ने कहा, "दुर्भाग्य से, अधिकांश सामग्रियों में तंत्रिका विकास को रोकने का प्रभाव होता है।" डिजिटल ट्रेंड्स को बताया. दूसरी ओर, मकड़ी रेशम एक ऐसी सामग्री है जो तंत्रिकाओं को बहुत पसंद आती है। वे इससे जुड़ जाएंगे, और फिर सीधे तंतुओं का अनुसरण करेंगे। यह गुलाब की जाली की तरह है।"

प्रभाव-अवशोषित शरीर कवच बनाना

यूके के कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने कृत्रिम मकड़ी रेशम डिजाइन किया है जिसका उपयोग किया जा सकता है अत्यंत हल्के, लेकिन अविश्वसनीय रूप से मजबूत ढालें ​​बनाना. परीक्षणों में, उनकी सामग्री को प्रभाव पड़ने पर लगभग 70 प्रतिशत ऊर्जा नष्ट करने में सक्षम दिखाया गया है।

यह वह गुण है जो वास्तविक मकड़ियों को अपने जालों से टकराने वाले कीड़ों के प्रभाव को अवशोषित करने के लिए अपने रेशम में रखने की आवश्यकता होती है। इस तकनीक के संभावित अनुप्रयोगों में साइकिल चालकों, फुटबॉल खिलाड़ियों और स्केटबोर्डर्स के लिए प्रभाव-अवशोषित हेलमेट से लेकर पुलिस या सैनिकों द्वारा उपयोग के लिए संभावित बख्तरबंद जैकेट तक सब कुछ शामिल है।

नकली त्वचा बनाना

कॉमिक्स में, स्पाइडर-मैन ने कभी-कभी मकड़ी के जाल से अपने लिए एक स्लिंग बनाकर टूटी या घायल भुजाओं से निपटा है। स्वीडन और भारत के शोधकर्ताओं ने हाल ही में मकड़ी के रेशम का उपयोग करके इस विचार को एक कदम आगे बढ़ाया है घाव भरने में मदद के लिए घाव की ड्रेसिंग और यहां तक ​​कि कृत्रिम त्वचा भी.

ड्रेसिंग का उपयोग मधुमेह के पैर के अल्सर जैसे पुराने घावों के इलाज के लिए किया जा सकता है, जबकि कृत्रिम त्वचा का उपयोग गंभीर तृतीय-डिग्री जलने के मामले में त्वचा ग्राफ्ट के लिए किया जा सकता है। इसे कॉस्मीस्यूटिकल उद्योग के लिए कुछ दवा अणुओं की स्क्रीनिंग के लिए त्वचा के विकल्प के रूप में भी नियोजित किया जा सकता है। प्रसिद्ध वैज्ञानिक पीटर पार्कर को गर्व होगा!

और भी मजबूत मकड़ी रेशम का उत्पादन

क्या आप जानते हैं कि कौन सी सामग्री मकड़ी के रेशम से भी अधिक बहुमुखी है? यह सही है: ग्राफीन, द 2डी आश्चर्य सामग्री षट्कोणीय व्यवस्था में रखी कार्बन परमाणुओं की एक परत से मिलकर बना है। जबकि स्पाइडर रेशम प्रभावशाली रूप से मजबूत है, ग्राफीन पूरी तरह से एक अलग लीग में है - इसे अस्तित्व में ज्ञात सबसे मजबूत सामग्री के रूप में जाना जाता है, जो स्टील की ताकत से 200 गुना अधिक है।

इटली के ट्रेंटो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने नियमित मकड़ी रेशम का नया सुपरचार्ज्ड संस्करण बनाने के अपने प्रयासों में मकड़ियों को आंशिक रूप से ग्राफीन युक्त आहार खिलाया गया - और फिर देखा कि क्या हुआ। नैनोमटेरियल से युक्त रेशम जंगल में पैदा होने वाली रेशम मकड़ियों की तुलना में 3 गुना अधिक मजबूत और 10 गुना अधिक कठोर है।

अभी तक कोई एप्लिकेशन प्रदर्शित नहीं किया गया है, लेकिन यह कल्पना करना आसान है कि इस सूची के कुछ अन्य उपयोग-मामलों के साथ इसे कैसे तैनात किया जा सकता है।

भविष्य की वस्त्र सामग्री बनाना

स्पाइडर सिल्क के खिंचाव, लचीलेपन और स्थिरता के संयोजन के साथ, इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि कपड़े डिजाइनरों के बीच इसकी मांग बढ़ रही है। हालाँकि यह अभी भी कुछ हद तक असामान्य है, मकड़ी रेशम ने पहले ही उद्योग में कुछ बड़े नामों का ध्यान आकर्षित किया है।

पहले, हमने पूरी तरह से बायोडिग्रेडेबल के बारे में लिखा है एडिडास द्वारा विकसित मकड़ी रेशम जूता, अच्छी तरह से आसा के रूप में नॉर्थ फेस प्रोटोटाइप "मून पार्का" जैकेट यह लगभग उसी सामग्री से बना है। कब तक मकड़ी का रेशम हाई स्ट्रीट पर कहीं और दिखना शुरू हो जाएगा?

अंतरिक्ष यात्रियों को माइक्रोग्रैविटी में जाने में मदद करना

यह वास्तव में एक मानद उल्लेख है, क्योंकि इसमें असली मकड़ी का रेशम शामिल नहीं है - बल्कि, यह उस तरीके से प्रेरित है जिस तरह से मकड़ियाँ घूमने के लिए रेशम कातती हैं। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के शोधकर्ताओं द्वारा बनाया गया, तथाकथित ऑर्बिट वीवर डिवाइस एक है स्पाइडर-मैन-शैली वेब शूटर को अंतरिक्ष यात्रियों को शून्य या शून्य में एक स्थान से दूसरे स्थान तक आसानी से खींचने की सुविधा देने के लिए डिज़ाइन किया गया है सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण स्थितियाँ.

एमआईटी मीडिया लैब स्पेस एक्सप्लोरेशन इनिशिएटिव के कला क्यूरेटर शिन लियू ने कहा, "डिवाइस एक चुंबकीय टिप के साथ एक स्ट्रिंग को बाहर निकालता है।" डिजिटल ट्रेंड्स को बताया. “एक बार जब टिप स्टील पैनल के संपर्क में आती है, तो यह चुंबकीय बलों के कारण लगाव को सुरक्षित कर देती है। फिर डिवाइस मछली पकड़ने के सामान की तरह उल्टा हो जाएगा, लेकिन पहनने वाले को खींच लेगा। चूँकि आप तकनीकी रूप से भारहीन हैं, इसलिए इतने छोटे उपकरण से किसी व्यक्ति को खींचने के लिए अधिक टॉर्क की आवश्यकता नहीं होती है।

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