Spinzijde is ongelooflijk spul. Vanwege zijn gewicht is het een van de sterkste materialen ter wereld, en de potentiële toepassingen ervan zijn enorm divers pantser bouwen naar het creëren van een kunstmatige huid en het helpen van mensen met verwondingen en handicaps door het behandelen van schade aan het ruggenmerg of het verbeteren van de microfoons in hoortoestellen. Nu hebben onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) een nieuwe eigenschap van dit opmerkelijke natuurlijke materiaal ontdekt, waardoor het de robotspier van de toekomst zou kunnen worden.
Het team ontdekte dat spinnenzijdevezels niet alleen zeer veerkrachtig zijn, maar ook een bijzondere reactie vertonen op veranderingen in de luchtvochtigheid. Wanneer de lucht rond de vezels een bepaald niveau van relatieve vochtigheid bereikt, draaien ze plotseling en trekken ze samen. Deze samentrekking is zo sterk dat deze mogelijk als actuator kan worden gebruikt, bijvoorbeeld om een klep te openen.
Aanbevolen video's
Dit werd getest door een gewicht aan een zijden streng op te hangen en deze in een kamer op te sluiten. Toen de wetenschappers de luchtvochtigheid in de kamer verhoogden, begon het gewicht te draaien. “Het was buiten onze verwachting”, zei Dabiao Liu, universitair hoofddocent aan de Huazhong Universiteit voor Wetenschap en Technologie in Wuhan, China, en lid van het onderzoeksteam in een stelling. “Het heeft mij echt geschokt.”
De onderzoekers noemen deze eigenschap supercontractie. De zijde oefent een sterke kracht uit, omdat de vezels niet alleen krimpen door de luchtvochtigheid, maar ook draaien en torsiekracht veroorzaken. Dit is anders dan andere vezels, zowel natuurlijk als door de mens gemaakt, en het lijkt uniek te zijn voor spinnenzijde.
Vreemd genoeg weten onderzoekers niet zeker welke functie deze draaiende beweging in de natuurlijke wereld speelt, of wat het nut ervan is voor de spin. Ze hebben geen enkele biologische betekenis gevonden voor deze meest merkwaardige eigenschap, hoewel ze genoeg manieren kunnen bedenken waarop dit mechanisme nuttig kan zijn voor menselijke technologische ontwikkelingen.
“Dit zou heel interessant kunnen zijn voor de robotica-gemeenschap”, zegt onderzoeker professor Markus Buehler, hoofd van de afdeling Civiele en Technische Zaken. Environmental Engineering, zei in dezelfde verklaring, wat suggereert dat het gebruikt zou kunnen worden om bepaalde soorten sensoren of controle te besturen apparaten. “Het is heel precies hoe je deze bewegingen kunt controleren door de luchtvochtigheid te controleren.”
Pupa Gilbert, hoogleraar natuurkunde, scheikunde en materiaalkunde aan de Universiteit van Wisconsin in Madison, was niet betrokken bij de studie, maar was evenzeer onder de indruk van de mogelijkheden ervan: “Dit is als een touw dat zichzelf verdraait en ontdraait, afhankelijk van de luchtvochtigheid”, zei hij gezegd. “Het moleculaire mechanisme dat tot deze uitmuntende prestaties leidt, kan worden benut om door vocht aangedreven zachte robots of slimme stoffen te bouwen.”
De bevindingen worden gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke vooruitgang.
Aanbevelingen van de redactie
- Genetisch gemanipuleerde bacteriën zouden de sleutel kunnen zijn tot massaproductie van spinnenzijde
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
