ساخت الیاف کامپوزیتی جدید با الهام از خاصیت هیبریدی تار عنکبوت

ساخت الیاف کامپوزیتی جدید با الهام از خاصیت هیبریدی تار عنکبوت

ساخت الیاف کامپوزیتی جدید با الهام از خاصیت هیبریدی تار عنکبوت

دانشمندان یک ماده ی هیبریدی (پیوندی) جدید با الهام از تار عنکبوت تولید کرده اند. در میان بسیاری از خواص قابل توجه ،تار عنکبوت قادر است تا ۴% فراتر از طول اولیه خود بدون شکستن کشیده شود. باقی ماندن در یک حالت مطمئنا قابل توجه است اما چگونه تار عنکبوت بعد از منحرف شدن و پیچاندن به وسیله ی باد و سایر حشرات مزاحم همچنان محکم باقی می ماند؟ پاسخ این سوال به گفته دانشمندان در اصول فیزیکی زیربنایی ماده ای “هیبریدی” نهفته است که عنکبوت ها برای تارهای خود تولید می کنند.

محققان دست به مطالعه جزئیات این تکنیک موسوم به “سیم مایع” در شبکه های عنکبوت ها زده و از آن برای تولیدِ فیبرهای کامپیوزیتی در محیط لابراتوار بهره گرفته اند که همانند تار مخصوص شکار عنکبوت، مثل ماده ای جامد گسترده شده و همانند یک مایع فشرده می شود.

هنگامی که یک عنکبوت یک تار را می ریسد با قطرات کوچک از عصاره چسب، آن را به یک ماده چسبنده تبدیل می کند تا تار های خود را به یک دام برای حشرات در حال پرواز بدل کند. دانشمندان دانشگاه آکسفورد و فرانسه دانشگاه پیر و ماری کوری با مطالعه ی این تکنیک خیره کننده الیاف کامپوزیتی که در همین راه کار می کنند را اختراع کردند.

پرفسور فریتزر ولراث از گروه ابریشم آکسفورد در دپارتمان جانورشناسی دانشگاه آکسفورد می گوید: “هزاران قطره ریز چسبناک که شبکه «کروی مانند» عنکبوت را می پوشاند، در واقع کارکردی بیشتر از چسبناک نگاه داشتن و گرفتن طعمه ایفا می کنند. در کمال تعجب هر یک از قطرات به اندازه کافی ضربه را در لایه های مرطوب خود ذخیره می کند تا تارهای شل را رها کند و عنکبوت از این رفتار به بهترین شکلی استفاده می کند تا تارها تمام مدت سفت و محکم باشند.”
خصوصیات منحصر به فردی که دانشمندان مشاهده و تحلیل نمودند متکی به توازن ظریف تری بین انعطاف پذیری الیاف و تنش سطح قطره است. نکته مهم آنست که تیم مزبور توانستند این تکنیک را در لابراتوار با استفاده از قطرهای روغن بر روی الیاف پلاستیک بازسازی نمایند و این سیستم مصنوعی همانند ابریشم طبیعی عنکبوت رفتار نمود به نحوی که قرقره های الیاف، به موازت منبسط شدن و منقبض شدن تار، درون قطرات روغن پیچیده و باز می شدند.

در نتیجه مواد می توانند کشیده شوند و سپس با سیم پیچ در خط اضافی داخل قطرات کوچک منقبض شوند. این تیم با تکرار این روش و با استفاده از قطرات روغن در فیلامنت متوجه شدند که این دقیقا مثل تار عنکبوت رفتار می کند. دکتر Hervé Elettro می گوید: موضوعات ترکیبی زیست-الهام ما می تواند تقریبا از هر کمپوندی تولید شود. این بینش های جدید می تواند منجر به طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مثل سازه های پیچیده از میکروفابریکیشن، میکرو موتورهای برگشت پذیر و یا سیستم های کشش خود تنیده منجر شود.

Post source : http://www.pnas.org/content/113/22/6143.abstract

درباره نویسنده

مدیر

وبسایت Textile DB با هدف ارتقا صنعت نساجی وارد عرصه شده است و با بخش های علمی ٬ صنعتی و بازرگانی سعی دارد با فراهم آوردن امکانات لازم شرایط بهتری را برای قشر های مختلف از جمله دانشجویان ٬ اساتید و صنعت گران و فعالین اقتصادی بوجود آورد.

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

This site is protected by wp-copyrightpro.com