Αραχνοΰφαντοι νανοσωλήνες και γραφένιο!

CellarSpiderπηολψιδαε

Ερευνητές από την Ιταλία ισχυρίζονται ότι κατάφεραν να ενισχύσουν ίνες από ιστό αράχνης με νανοσωλήνες άνθρακα και γραφένιο, παράγοντας ένα από τα πιο ανθεκτικά υλικά στον κόσμο!

Ενώ η ανθρωπότητα έχει εκμεταλλευτεί τους μεταξοσκώληκες για σχεδόν 45οο χρόνια, η εκμετάλλευση του αραχνοΰφαντου μεταξιού με το οποίο οι αράχνες κατασκευάζουν τους ιστούς τους, παραμένει το άγιο δισκοπότηρο για τους επιστήμονες του τομέα.

Η ίνα της αράχνης, η καλύτερη πολυμερική και οργανική ίνα από άποψη τάσης και παραμόρφωσης, έχει μέγιστη αντοχή σε εφελκυσμό 1.2GPa. Λόγω της μικρής της όμως πυκνότητας, η ειδική αντοχή εφελκυσμού (τάση εφελκυσμού δια την πυκνότητα) είναι πέντε φορές μεγαλύτερη από αυτήν ενός μαλακού χάλυβα! Τις τελευταίες δύο δεκαετίες περίπου που μελετούνται συστηματικά από την επιστημονική κοινότητα οι διάφορες ιδιότητες των ινών των αραχνών, έχουν έρθει στο φως οι βιοσυμβατότητά τους εκτός από τις ηλεκτρικές τους ιδιότητες. Αποτελούν επίσης καλούς αγωγούς ηλεκτρισμού. Θεωρείται πως αν καταστεί δυνατή η παραγωγή τους σε βιομηχανική κλίμακα (έστω και μικρή) θα μπορούν να αντικαταστήσουν τις αραμιδικές ίνες και το Kevlar σε εφαρμογές από αλεξίσφαιρα γιλέκα ως σκαλωσιές!

Αυτήν την ίνα κατάφεραν να ενισχύσουν Ιταλοί επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Trento. Ψεκάζοντας τις αράχνες τους (της οικογένειας Pholcidae- οι γνωστές στην κρητική διάλεκτο ‘αρογαλούδες’) με νερό στο οποίο είχαν διασπείρει νιφάδες γραφενίου και νανοσωλήνες άνθρακα! Το μετάξι το οποίο- με κόπο αι προσοχή- συνέλλεξαν οι επιστήμονες μετά παρουσίαζε εξαιρετικά υψηλές μηχανικές ιδιότητες όπως μέτρο του Young (περί 48GPa) και όριο θραύσης (5.5GPa). Το δε μέτρο δυσθραυστότητας των 2.2GPa που μέτρησαν είναι υψηλότερο από οποιαδήποτε συνθετική αραμιδική ίνα (πχ Kevlar49).

Δυστυχώς, ενώ τα αποτελέσματα στις μηχανικές ιδιότητες είναι πράγματι εντυπωσιακά, έχουν μείνει σημαντικά ερωτήματα αναπάντητα, όπως πώς ακριβώς ο ψεκασμός με «ανθρακικό νερό» έχει ως αποτέλεσμα την ενσωμάτωση των νανοσωλήνων και του γραφενίου στο μετάξι. Αν και πιθανότατα απορροφήθηκε από τον οργανισμό και χωνεύθηκε, δεν υπάρχουν παρά αποχρώσες ενδείξεις επ’ αυτού. Επιπλέον, 27% των αραχνών ψόφησαν κατά τη διάρκεια των πειραμάτων και επειδή δεν ήταν όλες οι αράχνες στην ίδια ηλικία, είναι δύσκολο να επαληθευθεί κατά πόσο το πείραμα ευθύνεται για τους θανάτους των πειραματόζωων!

Το κυριότερο όμως είναι ότι δεν υπάρχει καμία κίνηση προς βελτίωση της παραγωγής ινών αράχνης παρά μόνο των ιδιοτήτων αυτών, κάτι που έτσι κι αλλιώς, στην παρούσα φάση δεν είναι εφαρμόσιμο.

Σχολιάστε

Filed under Connecting Science

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s