بازسازی ابریشمِ کرم ابریشم همانند تار عنکبوت

 

مجله علمی ایلیاد - تار عنکبوت یکی از مستحکم‌ترین موادی است که تاکنون شناخته شده است. متأسفانه پرورش عنکبوت برای استفاده از تارشان غیرممکن است. درحالی‌که برخی از محققان به دنبال تار عنکبوت مصنوعی هستند، دانشمندان در MIT و دانشگاه تافتز روی‌کرد دیگری را اتخاذ کرده اند. آن‌ها با استفاده از ابریشمِ کرم ابریشم توانستند فیبرهایی تولید کنند که تقریبأ به اندازه‌ی تار عنکبوت محکم هستند.

این فرآیند مستلزم پیله‌های کرم ابریشم با قابلیت حل‌شدگی شیمیایی است، اما فقط تا یک حد خاص. ساختار مولکولی این پیله‌ها دست نخورده باقی می‌ماند و باعث می‌شود فیبرهای ابریشم به ساختارهای رشته مانند کوچکی به‌نام «میکروفیبریل» تجزیه شود. پروفسور MIT «مارکوس بهلر» این فرآیند را شبیه به در هم ریختن خانه‌ای آجری، اما سالم ماندن آجرهایش تجسم می‌کند.

سپس این محلول از درون دهانه‌ی کوچک بیرون ریخته شده و باعث می‌شود این میکروفیبریل ها دوباره به شکل فیبر در بیایند. ماده‌ی حاصل که فیبر ابریشم بازسازی شده «RSF» نامیده می‌شود دو برابر ابریشم معمولی کرم ابریشم استحکام دارد.

شکل ظاهری RSF نه تنها شبیه فیبرهای سنتی است که به شکل پارچه بافته شده اند، بلکه می‌تواند به ساختارهایی به شکل شبکه، لوله، سیم پیچ و ورقه تبدیل شود. از آنجایی‌که ابریشم طبیعتأ زیست‌سازگار است، کاربردهای احتمالی این ماده می‌تواند شامل بخیه‌ی پزشکی یا داربست‌بندی برای رشد بافت جدید باشد.

هرچند، اگر RSF با لایه‌ای از نانولوله‌های کربن پوشیده شود، می‌تواند از لحاظ الکتریکی رسانا باشد؛ در این صورت، در تهیه‌ی پارچه‌های هوشمند مثل ملحفه‌های ضد زخم بستر استفاده می‌شود؛ این ملحفه‌ها به پرستار هشدار می‌دهند که بیمار برای مدت خیلی طولانی در وضعیتی ثابت باقی مانده است.

مقاله‌ی این تحقیق این هفته در مجله‌ی Nature Communications منتشر خواهد شد.

 

نوشته: بن کاکسورد
ترجمه: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد