این فناوری شما را به مرد عنکبوتی تبدیل می کند!
گروه هوش مصنوعی: تکنولوژی جدید «دانشگاه تافتس» می تواند با پرتاب تارهای محکمی که به اشیا می چسبند، کاربر خودرا به مرد عنکبوتی تبدیل کند.
به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا، هر کودکی که کتاب کمیک مرد عنکبوتی را خوانده یا فیلم آنرا تماشا کرده است، احتمالاً تلاش نموده تا تصور کند که شلیک تار عنکبوت از مچ دست، پرواز بر فراز خیابان ها و شناسایی افراد شرور چگونه خواهد بود اما محققان «دانشگاه تافتس»(Tufts University) این صحنه های خیالی را جدی گرفتند و نخستین فناوری پرتاب تار عنکبوت را ابداع کردند که در آن یک ماده سیال می تواند از سوزن پرتاب شود، بلا فاصله به صورت یک ریسمان جامد درآید، به اشیا بچسبد و آنها را بلند کند.
به نقل از وب سایت رسمی دانشگاه تافتس، این الیاف چسبنده که در لابراتوار «سیلک لب»(Silklab) دانشگاه تافتس ابداع شده اند، از پیله های کرم ابریشم به دست آمده اند که در محلول جوشانده شده و به پروتئین های سازنده به نام فیبروئین تجزیه شده اند. محلول فیبروئین ابریشم را می توان از سوزن های باریک پرتاب کرد و جریانی را تشکیل داد که با افزودنی های مناسب، هنگام قرار گرفتن در معرض هوا به الیاف تبدیل می شود.
بااینکه این گروه پژوهشی به پیشرفت قابل توجهی در کار کردن با مواد مبتنی بر ابریشم رسیدند اما هنوز نتوانسته اند تسلط عنکبوت ها را تقلید کنند. عنکبوت می تواند سفتی، کشش و چسبندگی تارهای پرتاب شده را کنترل کند.
این پیشرفت کاملا تصادفی به دست آمد. «مارکو لو پرستی»(Marco Lo Presti) دانشیار دانشگاه تافتس اظهار داشت: من روی پروژه ای کار می کردم که در آن با بهره گیری از فیبروئین ابریشم، چسب های بسیار قوی می ساختم. یک روز در صورتیکه ظروف شیشه ای خودرا با استون تمیز می کردم، متوجه شدم یک ماده شبیه به تار عنکبوت در کف شیشه شکل می گیرد.
این کشف تصادفی بر چندین چالش مهندسی برای تکثیر تارهای عنکبوت غلبه کرد. محلول های فیبروئین ابریشم می توانند به آرامی یک هیدروژل نیمه جامد را به مدت چند ساعت در معرض حلال های آلی مانند اتانول یا استون تشکیل دهند اما وجود دوپامین که در ساخت چسب ها استفاده می شود، موجب شد پروسه انجماد تقریباً بلا فاصله صورت گیرد. هنگامی که محلول شستشو به سرعت با حلال آلی مخلوط شد، محلول ابریشم به سرعت الیافی را با مقاومت کششی و چسبندگی بالا ایجاد کرد.
محققان در مرحله بعد، دوپامین را به محلول فیبروئین ابریشم اضافه کردند که بنظر می رسد با دور کردن آب از ابریشم، انتقال از حالت مایع به حالت جامد را تسریع می کند. هنگامی که محلول از یک سوزن پرتاب می شود، یک جریان نازک از آن در بین لایه ای از استون قرار می گیرد که موجب انجماد می شود. استون در هوا تبخیر می شود و تار را به هر جسمی که با آن در تماس قرار می گیرد، متصل می کند. محققان محلول فیبروئین-دوپامین ابریشم را با «کیتوسان» به دست آمده از اسکلت بیرونی حشرات تقویت کردند که به الیاف تا ۲۰۰ برابر استواری کششی بیشتری می دهد و سپس «بافر بورات» را به آن افزودند که چسبندگی را حدود ۱۸ برابر می افزاید. قطر الیاف بسته به سوراخ سوزن می تواند از قطر موی انسان تا حدود نیم میلی متر متغیر باشد.
«فیورنزو اومنتو»(Fiorenzo Omenetto) استاد مهندسی دانشگاه تافتس و مدیر سیلک لب اظهار داشت: ما به عنوان دانشمندان و مهندسان، مرز بین تخیل و آزمایش را طی می نماییم. اینجاست که جادو اتفاق می افتد. ما می توانیم از طبیعت الهام بگیریم. ما می توانیم از کمیک ها و داستان های علمی-تخیلی الهام بگیریم. در این مورد، ما می خواستیم مواد ابریشمی خودرا مهندسی معکوس نماییم تا رفتاری داشته باشد که طبیعت در ابتدا آنرا طراحی نموده و نویسندگان کتاب های کمیک آنرا به تصویر کشیده اند.
این پژوهش در مجله «Advanced Functional Materials» به چاپ رسید.
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب