こっちに行って、スパイダーマン！ クモの糸は鎧を作り、神経を修復するために使用できます

科学者を興奮させる次世代の材料を想像するとき、おそらくクモの糸はリストの上位には入らないでしょう。 しかし、結局のところ、クモの糸の異常な機械的性質は、 引張強度と靭性と軽量の柔軟性により、非常に多用途に使用できます。 材料。

研究者たちが現在クモの糸を使っている驚くべきことをいくつか紹介します。 そして、いいえ、あなたが読んだ内容にもかかわらず、 スパイダーマン 本を読むと、スーパーヴィランを捕まえることはその中には含まれていません。

命を救う薬を届ける

クモの糸はいつか癌との闘いに役立つでしょうか? 最近のスイスとドイツのプロジェクトが信じられるなら、その可能性は十分にあります。 研究者らは、丸めた人工クモの糸で作られたマイクロカプセルを開発した。これは、がん性腫瘍と戦うためにワクチンを患者の免疫細胞に直接届けるのに間もなく使用できるようになるだろう。

「クモの糸は軽くて非常に耐性があります」と、このプロジェクトに携わった抗腫瘍免疫療法の専門家であるキャロル・ブルカン教授は次のように述べています。 デジタルトレンドに語った. 「それ自体は炎症や免疫反応を誘発しません。 驚くべきことに、微粒子は摂氏 100 度 (華氏 212 度) を超える高温に数時間耐えることができることがわかりました。 これは、従来のワクチンでは冷蔵が頻繁に問題となる発展途上国において、ワクチンがワクチンを保護できる可能性があることを示唆しています。」

より良い補聴器を作るために

ニューヨークのビンガムトン大学の研究者は、補聴器マイクの品質を向上させるためにクモの糸を使用しています。 そのアイデアは、超高感度のクモの糸はその極度の薄さにより、空気の圧力だけでなく速度も感知できるというものです。 クモの糸を金でコーティングし、磁場に置くと、電子信号が得られます。 研究者らは、信号を利用して、驚くべき範囲で動作できるマイクを作成することができました。 周波数。

「今日の小型指向性マイクロホンは、周波数によって応答が大きく変化するため、音質が悪くなります」とビンハンプトン大学機械工学部教授のロナルド・マイルズ氏は言う。 デジタルトレンドに語った. 「彼らは低周波音を失い、主に非常に高い周波音に反応する傾向があります。 当社の技術により、オーディオマニアの品質を備えた指向性マイクロホンの作成が可能になります。 周波数応答が 1 Hz から 50 kHz までフラットであることがわかりました。 これまでは不可能でした。」

損傷した神経の修復を助ける

より優れた補聴器に加えて、クモの糸には障害のある人にとって他の潜在的な用途もあります。 オーストリアでは、研究者らが重度の神経損傷の治療にタンザニア産のコブシグモの超強力なクモの糸を使用する研究を行っている。 顕微手術技術では、静脈をクモの糸で満たし、修復中の神経の誘導を助けます。

「残念なことに、ほとんどの材料には神経の成長を阻害する効果があります」とオーストリアのウィーン・メドゥニ・ウィーン総合病院の形成外科教授クリスティーン・ラトケ氏は言う。 デジタルトレンドに語った. 「一方、クモの糸は神経が好む素材です。 それらは繊維に付着し、繊維を直接追跡します。 まるでバラ棚のようですね。」

衝撃吸収ボディーアーマーの製作

英国ケンブリッジ大学の研究者は、次の用途に使用できる人工クモの糸を設計しました。 超軽量でありながら信じられないほど強力なシールドを作成します. テストでは、その素材が衝撃を受けた場合にエネルギーの 70 パーセント近くを消散できることが示されています。

これは、本物のクモが巣に当たる昆虫の衝撃を吸収するために糸に持つ必要がある特性です。 この技術の潜在的な用途には、サイクリスト、サッカー選手、スケートボーダー用の衝撃吸収ヘルメットから、警察や兵士が使用する可能性のある装甲ベストに至るまで、あらゆるものが含まれます。

フェイクスキンの作成

コミックでは、スパイダーマンは時折、腕を骨折したり負傷したりしたときに、蜘蛛の巣から自分用のスリングを作って対処したことがあります。 スウェーデンとインドの研究者は最近、クモの糸を使用してこのアイデアをさらに一歩進めて開発しました。 傷の治癒を助ける創傷包帯や人工皮膚さえも.

この包帯は糖尿病性足部潰瘍などの慢性創傷の治療に使用でき、人工皮膚は重篤なIII度熱傷の場合の皮膚移植に使用できる可能性がある。 また、化粧品産業向けに特定の薬物分子をスクリーニングするための皮膚の代替品としても使用できる可能性があります。 著名な科学者ピーター・パーカーも誇りに思うでしょう。

より強力なクモの糸を生成する

クモの糸よりもさらに多用途な素材があることをご存知ですか? そうです、グラフェンです。 2D不思議素材 六角形に配置された炭素原子の単層から構成されます。 クモの糸は驚くほど強力ですが、グラフェンはまったく別のレベルにあり、鋼鉄の 200 倍の強度を持ち、存在することが知られている中で最も強力な素材として宣伝されています。

イタリアのトレント大学の研究者らは、通常のクモの糸の新しい過給バージョンを作成する取り組みにおいて、 クモに部分的にグラフェンを含む餌を与えた —そして何が起こったのかを見守りました。 ナノマテリアルを混入したシルクは、野生のクモが生産するシルクの強度の 3 倍、靭性の 10 倍になりました。

まだデモされたアプリケーションはありませんが、このリストにある他のユースケースと組み合わせてこれをどのように展開できるかは容易に想像できます。

未来の衣料素材をつくる

スパイダー シルクの伸縮性、伸縮性、持続可能性の組み合わせにより、衣料品デザイナーからの需要があるのも不思議ではありません。 クモの糸はまだやや珍しいものではありますが、すでに業界の大手企業の注目を集めています。

以前、完全生分解性について書きました。 アディダスが開発したスパイダーシルクシューズ、だけでなく、 ノースフェイスプロトタイプ「ムーンパーカー」ジャケット それはほぼ同じ素材で作られています。 クモの糸が大通りの別の場所に現れ始めるまでどれくらいかかりますか?

宇宙飛行士の微小重力環境での移動を支援

これは、本物のクモの糸が含まれていないため、むしろ名誉ある賞です。むしろ、クモが動き回るために糸を紡ぐ方法からインスピレーションを得ています。 マサチューセッツ工科大学 (MIT) の研究者によって作成された、いわゆるオービット ウィーバー デバイスは、 スパイダーマン スタイルのウェブ シューティング ゲームは、宇宙飛行士がゼロまたはゼロで簡単に場所から場所へ移動できるように設計されています。 微小重力条件。

「この装置は先端に磁気がついた糸を発射します」とMITメディアラボ宇宙探査イニシアチブの芸術キュレーター、シン・リュー氏は言う。 デジタルトレンドに語った. 「チップがスチールパネルに接触すると、磁力によってアタッチメントが固定されます。 その後、装置は釣りの戦利品のように巻き戻りますが、逆向きになり、着用者を引きずります。 技術的には無重力状態なので、このような小さな装置で人を引っ張るのに大きなトルクは必要ありません。」

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