Pārvācies, Zirnekļcilvēks! Zirnekļa zīdu var izmantot, lai izveidotu bruņas un labotu nervus

Ja iedomājaties, kāda veida nākamās paaudzes materiāli aizrauj zinātniekus, iespējams, ka zirnekļa zīds neatrodas saraksta augšgalā. Tomēr, kā izrādās, zirnekļa zīda neparastās mehāniskās īpašības — sākot no tā augstajām stiepes izturība un stingrība līdz tā vieglajai elastībai — padara to ārkārtīgi daudzpusīgu materiāls.

Šeit ir dažas no pārsteidzošajām lietām, kurām pētnieki pašlaik izmanto zirnekļa zīdu. Un nē, neskatoties uz to, ko esat izlasījis Zirnekļcilvēks grāmatas, superļaužu ķeršana nav viena no tām!

Dzīvības glābšanas medikamentu piegāde

Vai zirnekļa zīds kādu dienu varētu palīdzēt cīnīties ar vēzi? Pilnīgi iespējams, ja ticēt vienam nesenam Šveices un Vācijas projektam. Pētnieki ir izstrādājuši mikrokapsulas, kas izgatavotas no mākslīgā zirnekļa zīda, ko drīzumā varētu izmantot, lai piegādātu vakcīnas tieši pacientu imūnās šūnās, lai cīnītos pret vēža audzējiem.

"Zirnekļzīds ir viegls un ļoti izturīgs," sacīja profesore Kerola Burkina, pretaudzēju imūnterapijas speciāliste, kas strādāja pie projekta. pastāstīja Digital Trends. "Tas pats par sevi neizraisa nekādu iekaisumu vai imūnreakciju. Mēs atklājām, ka pārsteidzoši, ka mikrodaļiņas vairākas stundas var izturēt augstu temperatūru, kas pārsniedz 100 grādus pēc Celsija (212 grādi pēc Fārenheita). Tas liecina, ka tās var aizsargāt vakcīnas jaunattīstības valstīs, kur saldēšana bieži vien ir problēma tradicionālajām vakcīnām.

Labāku dzirdes aparātu izveide

Pētnieki no Ņujorkas Binghemtonas universitātes izmanto zirnekļa zīdu, lai uzlabotu dzirdes aparātu mikrofonu kvalitāti. Ideja ir tāda, ka īpaši jutīgais zirnekļa zīds var uzņemt gaisa ātrumu, nevis tikai spiedienu, jo tas ir ļoti plāns. Pārklājot zirnekļa zīdu ar zeltu, un ievietojot to magnētiskā laukā, lai iegūtu elektronisko signālu, pētnieki varēja izveidot mikrofonu, kas spēj darboties iespaidīgā diapazonā frekvences.

"Mūsdienu miniatūrie virziena mikrofoni izklausās slikti, jo to reakcija ļoti atšķiras atkarībā no frekvences," Binghemptonas mašīnbūves katedras profesors Ronalds Mailss. pastāstīja Digital Trends. "Viņiem ir tendence zaudēt zemas frekvences skaņas un reaģēt galvenokārt uz ļoti augstas frekvences skaņām. Mūsu tehnoloģija ļaus izveidot virziena mikrofonus ar audiofila kvalitāti. Mēs esam parādījuši, ka to frekvences reakcija ir nemainīga no 1 Hz līdz 50 kHz. Līdz šim tas nav bijis iespējams."

Palīdz atjaunot bojātus nervus

Papildus labākiem dzirdes aparātiem zirnekļa zīdam ir arī citi iespējamie pielietojumi cilvēkiem ar invaliditāti. Austrijā pētnieki pēta, kā var izmantot īpaši stipru zirnekļa zirnekļu zirnekli no Tanzānijas, lai palīdzētu dziedēt smagus nervu ievainojumus. Mikroķirurģiskā tehnika ietver vēnu piepildīšanu ar zirnekļa zīdu, lai palīdzētu vadīt nervus to labošanas laikā.

"Diemžēl lielākā daļa materiālu kavē nervu augšanu," saka Austrijas MedUni Vīnes/Vīnes vispārējās slimnīcas plastiskās un rekonstruktīvās ķirurģijas profesore Kristīne Radtke. pastāstīja Digital Trends. "No otras puses, zirnekļa zīds ir materiāls, kas patīk nerviem. Tie piestiprinās pie tā un pēc tam tieši sekos šķiedrām. Tas ir kā rožu režģis."

Triecienu absorbējošu bruņuvestu izgatavošana

Pētnieki no Apvienotās Karalistes Kembridžas universitātes ir izstrādājuši mākslīgo zirnekļa zīdu, ko varētu izmantot radot īpaši vieglus, bet neticami spēcīgus vairogus. Pārbaudēs ir pierādīts, ka to materiāls trieciena gadījumā spēj izkliedēt gandrīz 70 procentus enerģijas.

Tā ir īpašība, kas īstiem zirnekļiem ir nepieciešama to zīdā, lai absorbētu kukaiņu triecienu, kas skar viņu tīklus. Potenciālie šīs tehnoloģijas pielietojumi ietver visu, sākot no triecienu absorbējošām ķiverēm velosipēdistiem, futbolistiem un skeitbordistiem līdz potenciālām bruņuvestēm, ko var izmantot policija vai karavīri.

Viltus ādas izveidošana

Komiksos Zirnekļcilvēks laiku pa laikam ir ticis galā ar lauztām vai savainotām rokām, izveidojot sev siksnu no zirnekļa tīkla. Pētnieki no Zviedrijas un Indijas nesen veica šo ideju vēl vienu soli, attīstot, izmantojot zirnekļa zīdu brūču pārsēji un pat mākslīgā āda, lai palīdzētu dziedēt brūces.

Pārsējus var izmantot, lai ārstētu hroniskas brūces, piemēram, diabētiskās pēdas čūlas, savukārt mākslīgo ādu varētu izmantot ādas transplantācijai kritisku trešās pakāpes apdegumu gadījumā. To varētu izmantot arī kā ādas aizstājēju, lai pārbaudītu noteiktas zāļu molekulas kosmētikas rūpniecībai. Ievērojamais zinātnieks Pīters Pārkers būtu lepns!

Ražo vēl spēcīgāku zirnekļa zīdu

Vai zināt, kurš materiāls ir vēl daudzpusīgāks par zirnekļa zīdu? Tieši tā: grafēns, 2D brīnummateriāls kas sastāv no viena oglekļa atomu slāņa, kas izvietots sešstūra formā. Lai gan zirnekļa zīds ir iespaidīgi izturīgs, grafēns ir pilnīgi citā līmenī — tas tiek reklamēts kā spēcīgākais zināmais materiāls, kas ir 200 reizes stiprāks par tēraudu.

Trento universitātes (Itālija) pētnieki, cenšoties izveidot jaunu parastā zirnekļa zīda versiju ar kompresoru. baroja zirnekļus ar diētu, kas daļēji sastāvēja no grafēna — un tad vēroja, kas notika. Ar nanomateriālu šņorētais zīds ir 3 reizes stiprāks un 10 reizes stingrāks nekā zirnekļi savvaļā.

Neviena lietojumprogramma vēl nav demonstrēta, taču ir viegli iedomāties, kā to varētu izmantot kopā ar dažiem citiem lietošanas gadījumiem šajā sarakstā.

Nākotnes apģērba materiāla izgatavošana

Ar zirnekļa zīda elastības, elastīguma un ilgtspējības kombināciju nav brīnums, ka to pieprasa apģērbu dizaineri. Lai gan tas joprojām ir nedaudz neparasts, zirnekļu zīds jau ir piesaistījis dažu lielu nozares vārdu uzmanību.

Iepriekš mēs esam rakstījuši par pilnībā bioloģiski noārdāmu zirnekļa zīda kurpes, ko izstrādājis Adidas, kā arī a North Face prototipa “Moon Parka” jaka kas ir izgatavots no tāda paša materiāla. Cik ilgi pirms zirnekļa zīda sāk parādīties citur galvenajā ielā?

Palīdzība astronautiem pārvietoties mikrogravitācijā

Šis tiešām drīzāk ir goda raksts, jo tajā nav iekļauts īsts zirnekļa zīds, bet gan iedvesmots no veida, kā zirnekļi griež zīdu, lai pārvietotos. Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) pētnieku izveidotā tā sauktā Orbit Weaver ierīce ir Zirnekļcilvēka stila tīmekļa šāvējs, kas paredzēts, lai astronauti varētu vieglāk pārvietoties no vienas vietas uz citu nulles vai mikrogravitācijas apstākļi.

"Ierīce izšauj virkni ar magnētisku galu," sacīja Siņ Liu, mākslas kurators MIT Media Lab Kosmosa izpētes iniciatīvā. pastāstīja Digital Trends. “Kad uzgalis saskaras ar tērauda paneli, tas nostiprina stiprinājumu magnētisko spēku ietekmē. Pēc tam ierīce tiks attīta atpakaļ, piemēram, zvejas bojājums, bet apgriezta otrādi, un velciet to nēsātāju. Tā kā jūs esat tehniski bezsvara stāvoklī, nav nepieciešams liels griezes moments, lai cilvēku vilktu apkārt ar tik mazu ierīci.

Redaktoru ieteikumi

• Sintētiskais zirnekļa zīds varētu palīdzēt atrisināt pasaules plastmasas piesārņojuma problēmas
• Spēja griezties kā maģija var padarīt zirnekļa zīdu par nākotnes robotu muskuļu

Uzlabojiet savu dzīvesveiduDigitālās tendences palīdz lasītājiem sekot līdzi straujajai tehnoloģiju pasaulei, izmantojot visas jaunākās ziņas, jautrus produktu apskatus, ieskatu saturošus rakstus un unikālus ieskatus.