Tato revoluční technologie vznikla v laboratoři Silklab na Tuftsově univerzitě. Výzkumníci použili hedvábí z kokonů bource morušového, které rozvařili a rozložili na základní bílkovinné stavební jednotky zvané fibroin. Tento roztok hedvábného fibroinu lze pak vystřelit úzkou jehlou a za pomoci správných přísad se při kontaktu se vzduchem změní v pevné vlákno.
Dopomohla náhoda
Inspirace přírodou hrála klíčovou roli. Pavouci, mravenci, vosy, včely, motýli a další hmyz produkují hedvábná vlákna v různých fázích svého životního cyklu. Laboratoř Silklab již dříve vyvinula řadu inovativních materiálů na bázi hedvábného fibroinu, včetně lepidel fungujících pod vodou, tisknutelných senzorů a jedlých povlaků pro prodloužení trvanlivosti potravin.
Zásadní průlom však přišel náhodou. Marco Lo Presti, výzkumný asistent na Tuftsově univerzitě, si při čištění laboratorního skla acetonem všiml, že se na dně vytváří materiál podobný pavučině. Toto náhodné pozorování vedlo k překonání několika technických překážek.
Výzkumníci zdokonalili svůj vynález přidáním dopaminu, který urychlil přechod z kapalného do pevného stavu, a chitosanu, který zvýšil pevnost vláken až 200krát. Borátový pufr pak zvýšil jejich přilnavost přibližně 18krát. Výsledkem je zařízení, které dokáže vystřelit vlákna schopná zvednout předměty až 80krát těžší než vlastní vlákno.
Mohlo by vás zajímat
Mezi představivostí a praxí
I když jsou přírodní pavoučí vlákna stále asi 1000krát silnější než tato uměle vytvořená, nová technologie otevírá dveře široké škále technických aplikací. Jak poznamenal Fiorenzo Omenetto, profesor inženýrství na Tuftsově univerzitě a ředitel laboratoře Silklab: "Jako vědci a inženýři se pohybujeme na hranici mezi představivostí a praxí. Právě tam se děje všechno kouzlo."
Tento výzkum ukazuje, že inspirace nemusí pocházet pouze z přírody, ale i z komiksů a sci-fi. Vědci v tomto případě chtěli zpětně vyvinout hedvábný materiál tak, aby se choval způsobem, který původně navrhla příroda a který si představovali autoři komiksů. I když skutečný Spider-Man zatím zůstává v říši fikce, tato technologie nás k němu o krok přiblížila.
8 foto
video