Липкий материал со свойствами паучьего шелка создали ученые

12:29 11/10/2024
Липкий материал со свойствами паучьего шелка создали ученые

Ученые из Университета Тафтса в США создали материал, обладающий свойствами паучьего шелка. Это жидкость, которая способна прилипать к поверхностям и превращаться в прочное волокно.

Исследователи давно стремились создать крепкие волокна, которые можно было бы использовать в качестве тросов. Но им не удавалось добиться жесткости, эластичности и адгезивных свойств, присущих настоящему паучьему шелку.

Новый материал содержит белок шелкопряда фиброин, обогащенный добавками. Его открыли случайно. Исследователи работали над изготовлением адгезивов из фиброина. Когда они промывали стеклянную посуду ацетоном, то заметили, что на дне образуется нечто похожее на паутину.

Прогуляться по МКС и исследовать микромир
Наблюдения показали, что при воздействии этанола или ацетона растворы фиброина в течение нескольких часов используют полутвердый гель. При добавлении допамина процесс затвердевания ускоряется и происходит практически мгновенно, в результате чего образуются высокопрочные липкие волокна. Оказалось, что допамин ускоряет переход протеина шелка из жидкого в твердое состояние, забирая из него воду.

Дальнейшие эксперименты показали, что тонкая струйка раствора, окруженная слоем ацетона, превращается в липкое вещество при прохождении через специальную иглу. После испарения ацетона нить прилипает к любой поверхности, с которой соприкасается.

Добавление хитозана (белка из экзоскелетов насекомых) сделало волокна в 200 раз более эластичными. Химические вещества, такие как боратный буфер, повысили адгезивность примерно в 18 раз.

Диаметр волокон искусственной паутины может варьироваться от толщины человеческого волоса до полумиллиметра. Ученые заявили, что они способны удержать вес, в 80 раз превышающий их собственный.

Настоящий паучий шелк примерно в 1000 раз прочнее искусственного аналога. Однако новые волокна могут быть усовершенствованы для применения в различных областях, сообщает Advanced Functional Materials.

Ранее ученые создали новый класс материалов в виде стеклообразных гелей. Они содержат более 50% жидкости и при этом очень прочны.