العلماء يستخدمون العناكب لصنع أقوى خيوط في العالم

العلماء يستخدمون العناكب لصنع أقوى خيوط في العالم

03/12/2015

نجح العلماء باستخدام أنابيب الكربون النانوية ورقائق الجرافين، في جعل العنكبوت ينتج أقوى خيوط في العالم ، حيث قال العلماء إن المادة الجديدة التي أنتجتها العناكب، كانت خارقة، فقد أظهرت قوة استثنائية وصلابة لم يسبق لها مثيل. صحيح أن ذلك يبدو خيالياً أشبه بخيوط “سبايدرمان”، لكن العلم حققها فعلاً. فالعناكب قادرة على نسج خيوط بروتين قوية جداً وقابلة للمطّ، بالنسبة للمواد الأخرى المحيطة، ما دفع فريقاً من الباحثين في جامعة ترينتو بإيطاليا للتفكير في إمكانية تطوير هذا، وجعل هذه الخيوط أقوى، فقاموا بجلب 15 عنكبوتاً ثم قاموا برش خمسة منها بماء يحتوي على ذرات الجرافين، أما العناكب العشرة الأخرى فقد رشوها بماء يحتوي على أنابيب الكربون النانوية، ثم قاموا بجمع خيوط العنكبوت قبل وبعد التجربة، لاختبار صلابتها، وكسر قوتها، بالإضافة إلى مُعامل يونج، الذي يقوم بتقييم صلابة المواد المرنة.

وقد قال معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مستعرضاً هذه المادة، أن الفريق قد قام بتثبيت الخيوط بين مثبتين من الورق المقوّى على شكل حرف C، ثم قاموا بوضعها في جهاز يستطيع قياس الحِمْل على الألياف (أو الخيوط)، بدقة 15 نانو نيوتن، كما يقيس أي نزوح يحدث فيها بدقة 0.1 نانومتراً، ومع أن بعض المواد كان أداؤها أفضل من غيرها، لكن بعد أن ظهرت نتائج الرسم البياني، والتحليل الطيفي، أثبتت لهم أنّ المواد الكربونية التي كانت في المياه ظهرت في تركيب خيوط العناكب.

فقد قال مؤلفو الدراسة، أنهم قاموا بقياس كسر القوة، فوصل إلى 5.4 جيجا باسكال، كما أن مُعامل يونج بلغ 47.8 جيجا باسكال، أما مُعامل الصلابة فقد بلغ ما يصل إلى 2.1 جيجا باسكال، ما يعني أننا بصدد أعلى معدل تم تسجيله للصلابة في الألياف في العالم، متفوقاً على الألياف الصناعية البوليميرية عالية الأداء مثل كيلفار 49 ! إذا استطاع الفريق إيجاد طريقة لتكرار هذه التجربة، وإنتاج كميات كبيرة من الخيوط الخارقة، فإن تطبيقاتها التي ستلوح في الأفق كثيرة جداً، إذ يمكن استخدامها في تصنيع مواد بخواص فائقة، مثل القوة والمرونة في نفس الوقت، كما أن لديها القدرة على أن تكون موصلة، لكن معهد ماساتشوستس يقول إن الرحلة ليست سهلة. فهناك تحديات قادمة لهذا المشروع بالتأكيد، فلا أحد اكتشف بعد طريقة فعالة لجمع خيوط العنكبوت، لذلك فهي خطوة لازمة في طريق المشروع قبل أن يبدأ استخدامه في الصناعات، ما سيفتح الباب لدخوله في تطبيقات هائلة، بدايةً من إصلاح الأنسجة إلى تصميم الملابس، ويأمل الفريق تكرار التجربة ذاتها الآن مع دودة القز، لتوسيع إنتاج المواد البيونية، كي تدخل في صناعات غير مسبوقة.