ใยแมงมุมเป็นสิ่งที่เหลือเชื่อ มันเป็นหนึ่งในวัสดุที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกในด้านน้ำหนัก และการใช้งานที่มีศักยภาพนั้นมีความหลากหลายอย่างมาก การสร้างเกราะ ถึง สร้างผิวหนังเทียม และช่วยเหลือผู้บาดเจ็บและทุพพลภาพโดย รักษาความเสียหายของไขสันหลัง หรือปรับปรุง ไมโครโฟนในเครื่องช่วยฟัง. ขณะนี้นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้ค้นพบคุณสมบัติใหม่ของวัสดุธรรมชาติที่น่าทึ่งนี้ซึ่งสามารถทำให้มันกลายเป็นกล้ามเนื้อหุ่นยนต์แห่งอนาคตได้
ทีมงานพบว่าเส้นใยไหมแมงมุมไม่เพียงแต่มีความยืดหยุ่นสูงเท่านั้น แต่ยังมีการตอบสนองที่แปลกประหลาดต่อการเปลี่ยนแปลงของความชื้นอีกด้วย เมื่ออากาศรอบๆ เส้นใยมีความชื้นสัมพัทธ์ถึงระดับหนึ่ง เส้นใยก็จะบิดตัวและหดตัวทันที การหดตัวนี้รุนแรงพอที่จะสามารถใช้เป็นตัวกระตุ้นได้ เช่น เพื่อเปิดวาล์ว
วิดีโอแนะนำ
สิ่งนี้ได้รับการทดสอบโดยการแขวนตุ้มน้ำหนักจากเส้นไหมแล้วปิดไว้ภายในห้อง เมื่อนักวิทยาศาสตร์เพิ่มความชื้นภายในห้อง น้ำหนักก็เริ่มหมุน “มันอยู่นอกเหนือความคาดหมายของเรา” Dabiao Liu รองศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Huazhong ในเมืองอู่ฮั่น ประเทศจีน และสมาชิกทีมวิจัยกล่าวในรายงาน คำแถลง. “มันทำให้ฉันตกใจจริงๆ”
นักวิจัยเรียกคุณสมบัตินี้ว่าการหดตัวยิ่งยวด เส้นไหมออกแรงมากเพราะนอกจากความชื้นจะหดตัวแล้ว เส้นใยยังบิดเพื่อสร้างแรงบิดอีกด้วย ซึ่งแตกต่างจากเส้นใยอื่นๆ ทั้งจากธรรมชาติหรือที่มนุษย์สร้างขึ้น และดูเหมือนว่าจะมีลักษณะเฉพาะของใยแมงมุม
น่าแปลกที่นักวิจัยไม่แน่ใจว่าการเคลื่อนไหวแบบบิดเบี้ยวนี้ทำหน้าที่อะไรในโลกธรรมชาติ หรือมีประโยชน์อะไรกับแมงมุม พวกเขาไม่พบความสำคัญทางชีวภาพใดๆ ต่อคุณสมบัติที่แปลกประหลาดที่สุดนี้ แม้ว่าพวกเขาจะคิดได้หลายวิธีว่ากลไกนี้จะมีประโยชน์ต่อการพัฒนาทางเทคโนโลยีของมนุษย์ก็ตาม
“นี่อาจเป็นเรื่องที่น่าสนใจมากสำหรับชุมชนหุ่นยนต์” ศาสตราจารย์ Markus Buehler นักวิจัย หัวหน้าภาควิชาโยธาและ วิศวกรรมสิ่งแวดล้อมกล่าวในแถลงการณ์เดียวกัน โดยแนะนำว่าสามารถใช้เพื่อควบคุมเซ็นเซอร์หรือการควบคุมบางประเภทได้ อุปกรณ์ “มันแม่นยำมากว่าคุณควบคุมการเคลื่อนไหวเหล่านี้โดยการควบคุมความชื้นได้อย่างไร”
ดักแด้ กิลเบิร์ต ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ เคมี และวัสดุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน แมดิสัน ไม่ได้เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ ศึกษาแต่ก็ประทับใจในศักยภาพไม่แพ้กัน “เป็นเหมือนเชือกที่บิดแล้วคลายตัวตามความชื้นในอากาศ” พูดว่า. “กลไกระดับโมเลกุลที่นำไปสู่ประสิทธิภาพที่โดดเด่นนี้สามารถนำไปใช้เพื่อสร้างหุ่นยนต์แบบอ่อนหรือผ้าอัจฉริยะที่ขับเคลื่อนด้วยความชื้นได้”
ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์.
คำแนะนำของบรรณาธิการ
- แบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมอาจเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตใยแมงมุมที่ผลิตจำนวนมาก
อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร
