تار عنکبوت،رسانای الکتریکی،جلیقه ضد گلوله

تار عنکبوت، مقاوم‌ترین رسانای جهان
محققان دانشگاه فلوریدا موفق شدند تار عنکبوت را به یک ماده رسانای بسیار مقاوم تبدیل کنند
محققان دانشگاه فلوریدا با استفاده از نانوتیوب‌های کربن، تار عنکبوت را به یک رسانای الکتریکی انعطاف‌پذیر و بسیار مقاوم تبدیل کردند.
تار عنکبوت با وجود انعطاف‌پذیری فوق‌العاده، یکی از مقاوم‌ترین مواد موجود در طبیعت است.
این ماده فوق‌العاده فاقد خاصیت رسانش الکتریکی است. محققان با ایجاد لایه نازکی از نانوتیوب‌های کربن روی تار عنکبوت توانستند آن را به ماده‌ای رسانا بدل کنند.
برای انجام این کار، محققان ابتدا تار نوعی عنکبوت موسوم به عنکبوت طلایی بافنده را جمع‌آوری کردند و سپس نانوتیوب‌های کربن قطبش یافته را به صورت گرد روی آن ریختند؛ به این ترتیب نانوتیوب‌ها به تارهای عنکبوتی که به طور طبیعی دارای بار الکتریکی هستند، می‌چسبند. سپس چند قطره آب روی ماده به دست آمده ریختند و آن را بین دو لایه نازک تفلون تحت فشار قرار دادند.
محققان پس از خشک شدن مواد، مجدداً لایه ضخیمی از نانوتیوب‌های کربنی را روی آن ریختند تا ماده‌ای را به دست آورند که سه برابر مقاوم‌تر از تارعنکبوت است.
این ماده فوق‌العاده نسبت به پالس‌های الکتریکی حساس بوده و به راحتی می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی قلب انسان را شناسایی کند. به همین علت می‌توان از آن در تولید دستگاه‌های تشخیص ضربان قلب بهره گرفت. همچنین این ماده رسانای جدید به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، گزینه بسیار مناسبی برای تولید نسل جدید مدارهای الکتریکی محسوب می‌شود.

تار عنکبوت در خدمت الکترونیک و پزشکی
عنکبوت‌ها و تعداد دیگری از حشرات از ابریشم برای ساختن تارهای قوی و پیله‌های چرخشی استفاده می‌کنند و هم اکنون دانشمندان فرانسوی از این ماده جهت طراحی تراشه‌های الکترونیکی رایانه‌ای بهره می‌برند
به گزارش ایسنا، ابریشم به جز قوی بودن، سخت بودن و قابلیت ارتجاع بالا دارای مشخصه دیگری است که آن را برای استفاده در ابزار الکترونیکی ایده‌آل می‌کند و آن عبور نور از خلال یک تار ابریشم همانند یک کابل فیبر نوری است.
دکتر نولون و همکارانش از دانشگاه رن فرانسه موفق شدند نور لیزر را از یک تار کوتاه ابریشم موجود بر روی تراشه مدار منسجم عبور دهند به طوری که ابریشم بسیار شبیه به کابل‌های شیشه‌ای فیبر نوری عمل کرد. این بدین معناست که این ماده می‌تواند اطلاعات را در ابزار الکترونیکی حمل کند.
به ادعای هوبی، از محققان این پروژه، با استفاده از یک روکش و همچنین پیشرفت‌های آتی بیشتر، ابریشم در آینده توانایی‌های انتقال بالاتری خواهد داشت.
این دستاورد همچنین می‌تواند دریچه جدیدی را به روی کاربردهای پزشکی باز کند زیرا فیبرهای ابریشم قادر به انتقال نور به درون بخش‌هایی از بدن با هدف تصویربرداری درونی خواهند بود.
به این دلیل که ابریشم عنکبوت بسیار نازک و دارای قطری حدود پنج میکرون یا 10 برابر نازک‌تر از تار موی انسان است، جراحان خواهند توانست معاینات تشخیص بیماری را با استفاده از تعبیه دهانه‌های کوچک در درون بدن اجرا کنند.
به گفته فیورنزو اومنتو از دانشگاه ماساچوست، ابزار ساخته شده از ابریشم بی‌ضرر هستند و به هنگام کاشت، بدن به آن‌ها عکس‌العمل نشان نمی‌دهد.
به گفته این دانشمند، در آینده پس از عمل جراحی، پزشکان و جراحان خواهند توانست یک بانداژ ابریشمی را در درون بدن بیمار کار بگذارند. این بانداژ دارای کاربردهای الکترونیکی جهت نظارت بر عفونت‌های ممکن خواهد بود و پزشکان هیچ گونه نگرانی در خصوص بیرون آوردن این دستگاه نظارتی نخواهند داشت زیرا بدن به سادگی این ماده را جذب می‌کند.

ساخت جلیقه ضد گلوله از ابریشم عنکبوت
پس از چندین دهه تلاش، دانشمندان موفق به یافتن راهی برای ساخت جلیقه ضد گلوله از ابریشم (تار) عنکبوت شدند.
جلیقه‌های مورد استفاده توسط پلیس و سربازان علاوه بر وزن زیاد، امکان عکس‌العمل به موقع را سلب می‌کند.
این نوع جلیقه‌ها از دو صفحه سرامیکی ساخته شده‌اند که بدن را در برابر گلوله محافظت می‌کنند و برخی از آن‌ها تنها در برابر گلوله با کالیبر پایین مقاوم هستند.
طراحی و ساخت یک جلیقه سبک وزن، منعطف و در عین حال مقاوم، رویایی است که با استفاده از ابریشم عنکبوت به واقعیت نزدیک شده است.
یک تیم تحقیقاتی در موسسه تکنولوژی «هایدلبرگ» آلمان موفق شد علت مقاومت بسیار زیاد ابریشم (تار) عنکبوت را بیابد. دو جزء کلیدی ابریشم عنکبوت شامل ژل چسبنده و لزج که در شکم این حشره تولید می‌شود و مایع جامدی است که هنگام خروج از بدن عنکبوت به وجود می‌آید.
فیبر کولار که دارای حالت کشسانی بسیار بالایی است، پنج برابر قوی‌تر از فولاد است، اما محققان با بررسی ابریشم عنکبوت دریافته‌اند که این ابریشم با وزن کم‌تر، سه برابر از فیبر کولار منعطف‌تر و پنج برابر از فولاد مقاوم‌تر است.
ژل لزج و چسبنده عنکبوت خاصیت ارتجاعی دارد که می‌توان از آن در تولید جلیقه ضدگلوله استفاده کرد.
اصلی‌ترین چالش پیش روی محققان برای تولید جلیقه از ابریشم عنکبوت، یافتن راهی برای سنتز پروتئین تولیدکننده ابریشم و ابداع روشی برای تولید انبوه پروتئین است.