Kategóriák Tech

A pókselyem felhasználható mesterséges izmok készítésére

A pókselyem az egyik (a tömegéhez viszonyítva) legerősebb ismert anyag, azonban nem ez az egyetlen különleges tulajdonsága. Egy új kutatás szerint a robotikában mesterséges izmok készítésére is tökéletes lehet.

A pókselyem szálai, az új MIT és egy nagyobb nemzetközi közreműködés során készített tanulmány szerint, nagyon gyorsan reagálnak a páratartalom változásra. A változás által kiváltott összehúzódásuk és csavarodás ezen felül elég erőt fejtenek ki ahhoz, hogy versenybe álljanak más vizsgált anyagokkal.

A pókselyem új tulajdonságát szuper-összehúzódás névre keresztelték. A jelenség során a levegő páratartalma miatt a szálak megcsavarodnak és ezáltal csökkentik a hosszukat, mindez a csavarodás miatt kifejtett torziós erő miatt rendkívül gyorsan történik.

A kutatók elmondása szerint a felfedezés egy véletlennek köszönhető, mivel egy másik projekt részeként vizsgálták, hogy a pókselyemre milyen hatással van a páratartalom. A csapat más anyagok tulajdonságaiból kiindulva számított arra, hogy a pókselyem is összehúzódik a páratartalom emelkedése során, viszont arra már nem számítottak, hogy csavarodni is fog.

Ezután a kutatók rengeteg különböző anyagot megvizsgáltak – például az emberi hajat -, viszont egy olyat sem találtak, ami csavarodott volna. A pókselyem mesterséges izmokként való alkalmazásának gondolata már ekkor felmerült a kutatók között – ami lényegen pontosabban irányítható szenzorokat és más berendezéseket eredményezhet.

A pókselyem eddig is rengeteg ismert különleges tulajdonsággal rendelkezik – a szakítószilárdságon túl nagyon rugalmas, könnyű és ellenálló. Emiatt világszerte több kutatócsapat is dolgozik azon, hogy létrehozzák a pókselyem szintetikus változatát.

Amíg a selyem csavarodási ereje még kétséges, hogy a pókok szempontjából miért előnyös. Azonban az eddigi elméletek szerint a hajnali harmat ellen merevíti ki jobban a pókhálót, amíg ez a merevség miatt a pókokat is előbb észreveszik, ha préda került a hálóba.

Amíg a biológiai szerepére nem derült egyértelműen fény, addig számítógépes modellekkel sikerült demonstrálni, hogy molekuláris szinten, hogyan is működik a csavarodás. Ezek alapján prolin fehérjék feltekeredésében okoz változást a víz jelenléte és emiatt következik be a pókselyem megcsavarodása.

A pókselymet két fő fehérje – a MaSp1 és a MaSp2 – alkotja. A csavarodáshoz szükséges prolin a MaSp2 fehérjében van jelen, amiben a víz jelenléte aszimmetrikus módon eltorzítja a hidrogén kötéseket – ezáltal strukturális változást idézve elő. A csavarodás mindig ugyanabba az irányba történik és megközelítőleg 70 százalékos relatív páratartalom mellett történik.

A kutatók szerint a mechanizmus ismerete már elég lehet ahhoz, hogy hasonló tulajdonságokkal rendelkező szintetikus polimer anyagokat is elő tudjanak állítani. Ezeknek az anyagoknak több lehetséges felhasználási területe is van; a páratartalom által hajtott szenzoroktól kezdve, a mesterséges izmokon és az okos ruhákon át egészen a zöld-energia generátorokig.

A kutatók nyilatkozata szerint, amíg a további tesztjeik nem találtak még egy olyan anyagot, ami hasonló tulajdonságokkal rendelkezne, addig ez egyáltalán nem zárja ki a létezésüket – elég ha arra gondolunk, hogy a pókselyemnél is csak véletlenül fedezték fel.

Forrás: advances.sciencemag.org

Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

Az ösztrogénnek is szerepe lehet az autizmusban

A kutatók kapcsolatot találtak a méhben való magas ösztrogénnek való kitettség és az autizmus kialakulásának valószínűsége között. Az új felfedezés…

2019-08-12 2:55 du.

Egy kvantum mikrofonnal képesek voltak megszámolni a hang részecskéit

A Stanford Egyetem fizikusai kifejlesztettek egy "kvantum mikrofont", ami annyira érzékeny, hogy képes fonononként - a hangot alkotó részecskék -…

2019-08-12 2:50 du.

Az afrikai füst látja el tápanyaggal az Amazonasz-esőerdőt és az óceánokat

A Miami Egyetem kutatói rájöttek, hogy az afrikai tüzek füstje viheti el az Amazonasz-esőerdő, Trópusi Atlanti-óceán és a déli óceánok…

2019-08-04 7:31 du.

Öregebb lehet a Hold, mint eddig gondolták

A Köln Egyetem Geológiai és Ásványtani Intézetének kutatói egy új tanulmányban megállapították, hogy a Hold megközelítőleg a Naprendszer keletkezése után…

2019-08-02 11:16 de.

Neurokognitív alapja lehet a szabad akaratnak

A filozófusok és a teológusok is évszázadok óta merengenek azon; hogy valóban létezhet-e szabad akarat? Ez idő alatt a szabad…

2019-08-02 11:01 de.

Még a profi matematikusok egy részén is kifogott egy egyszerű kivonás

A matematikai gondolkodásra sokan úgy tekintenek mint az elvont gondolkodás csúcsa. Azonban tényleg képesek vagyunk teljesen elvonatkoztatni a külvilágról szerzett…

2019-07-29 8:01 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.