Прототип дозволяє стріляти павутинням, яке може застигати та утримувати різні предмети. За допомогою прототипу не політати між будинками, але можна відчути себе трохи схожим на Пітера Паркера.
Як докладно описано в дослідженні, опублікованому в журналі Advanced Functional Materials, вчені розробили спеціальну рідину, яка при виштовхуванні з голки моментально застигає в нитку, що чіпляється до предметів. «Павутина», що вийшла, досить міцна — і липка — щоб підіймати речі.
І хоча павуки залишаються майстрами у плетінні павутиння, цей пристрій може робити те, на що не здатні більшість арахнідів, — стріляти павутинням, заявляє автор дослідження Марко Ло Престі.
«Ми показуємо, як стріляти волокном з пристрою, прикріпитися до об’єкта та підняти його на відстані, — розповідає Ло Престі, науковець, який спеціалізується на біомедичній інженерії в Університеті Тафтса. — Замість того, щоб назвати цю роботу біотехнологіями, можна сміливо сказати, що це матеріал, натхненний супергероями».
Розкинувши мізками
Нове волокно в основному складається з фіброїну — це білковий будівельний блок, отриманий в результаті кип’ятіння шовку з коконів тутового шовкопряда. Фіброїн сам по собі може формувати тягучий клей, але для того, щоб зрозуміти, як змусити його тверднути в повітрі, вченим знадобився щасливий випадок.
«Я працював над проєктом із виготовлення надзвичайно сильних адгезивних речовин на основі фіброїну. Коли я чистив ацетоном скляний лабораторний посуд, я помітив, що на дні сформувався матеріал, схожий на павутину», — згадує Ло Престі.павукгаджети
Вчений зрозумів, що комбінація ацетону і дофаміну — так, це той самий «гормон задоволення», що виробляється у мозку — прискорює затвердіння, і замість кількох годин воно відбувається майже миттєво.
Дофамін спочатку клейкий, але, мабуть, завдяки йому процес йде ще швидше, оскільки гормон витягує воду з шовкового фіброїну, поки ацетон випаровується.
Пов’язані однією ниткою
Це розв’язало проблему зі вистрілюваним павутинням. Щоб зміцнити нитку, вчені додали хітозан — полісахарид, який одержують з хітину, який формує екзоскелети комах. До складу також додали борат-іони, щоб зробити матеріал ще більш липким.
Завдяки всім цим удосконаленням волокно може підіймати об’єкти, що більш ніж у 80 разів перевищують його вагу, на відстані приблизно 13 см. Так, пристрій для метання павутини успішно витягує металевий скальпель із чашки Петрі з піском — обхопивши його потоком схожої на соплі жижі, яка швидко твердне.
Це не так елегантно, як зробив би павук, і справжнє павутиння, як і раніше, приблизно в 1 тис. разів міцніше штучного матеріалу. І все ж, нехай вченим і далеко до природних геніїв шовку, імітація супергеройського трюку — це дрібниця.
«Нас може надихати природа, комікси та наукова фантастика, – каже співавтор Фіоренцо Оменетто, директор шовкової лабораторії в Університеті Тафтса. — У цьому випадку ми хотіли створити такий матеріал, щоб він поводився і як це замислювалося у природі, і як це представляли автори коміксів».
Більше цікавого:
- Людина-павук — забавка чи дійсно корисний винахід?
- Як інженери перетворили мертвих павуків на маніпулятори для роботів
- Біонічні робобджоли розміром з голуба – для чого вони потрібні?
Джерело: Futurism