По следам супергероев

ИССЛЕДОВАТЕЛИ СОЗДАЛИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕТАНИЯ ПАУТИНЫ

Прототип позволяет стрелять паутиной, которая может застывать и удерживать разные предметы — прямо как Человек-паук. С помощью их прототипа не покачаться на зданиях, но можно почувствовать себя Питером Паркером.

Как подробно описано в исследовании, опубликованном в журнале Advanced Functional Materials, ученые разработали специальную жидкость, которая при выталкивании из иглы моментально застывает в нить, цепляющуюся к предметам. Получившаяся «паутина» достаточно прочная и липкая, чтобы поднимать вещи.

спйдер_1200-+++2+++.jpg

И хотя пауки остаются мастерами в плетении паутины, это устройство может делать то, на что не способны большинство арахнидов, — стрелять паутиной, заявляет автор исследования Марко Ло Прести.

«Мы показываем, как стрелять волокном из устройства, прикрепиться к объекту и поднять его на расстоянии, — рассказывает Ло Прести, ученый, специализирующийся в биомедицинской инженерии в Университете Тафтса. — Вместо того чтобы назвать эту работу биотехнологиями, можно смело сказать, что это материал, вдохновленный супергероями».


ПОРАСКИНУВ МОЗГАМИ

Новое волокно в основном состоит из фиброина — это белковый строительный блок, полученный в результате кипячения шелка из коконов тутового шелкопряда. Фиброин сам по себе может формировать тягучий клей, но, для того чтобы понять, как заставить его затвердевать в воздухе, ученым понадобился счастливый случай.

«Я работал над проектом по изготовлению чрезвычайно сильных адгезивных веществ на основе фиброина. Когда я чистил ацетоном стеклянную лабораторную посуду, я заметил, что на дне сформировался материал, похожий на паутину», — вспоминает Ло Прести.

Ученый понял, что комбинация ацетона и дофамина (да, это тот самый «гормон удовольствия», который вырабатывается в мозге) ускоряет затвердение, и вместо нескольких часов оно происходит практически мгновенно.

Дофамин изначально клейкий, но, по-видимому, благодаря ему процесс идет еще быстрее, поскольку гормон извлекает воду из шелкового фиброина, пока ацетон испаряется.


СВЯЗАННЫЕ ОДНОЙ НИТЬЮ

Это решило проблему с выстреливанием паутиной. Чтобы укрепить нить, ученые добавили хитозанполисахарид, получаемый из хитина, который формирует экзоскелеты насекомых. В состав также добавили борат-ионы, чтобы сделать материал еще более липким.

Благодаря всем этим усовершенствованиям волокно может поднимать объекты, более чем в 80 раз превышающие его вес, на расстоянии примерно 13 см. Так, устройство для метания паутины успешно вытаскивает металлический скальпель из чашки Петри с песком, обхватив его потоком похожей на сопли жижи, которая быстро затвердевает.

Это не так элегантно, как сделал бы паук, и настоящая паутина по-прежнему примерно в 1 тыс. раз крепче искусственного материала. И всё же пусть ученым и далеко до природных гениев шелка, имитация супергеройского трюка — это не пустяковое дело.

«Нас может вдохновлять природа, комиксы и научная фантастика, — говорит соавтор Фиоренцо Оменетто, директор шелковой лаборатории в Университете Тафтса. — В этом случае мы хотели создать такой материал, чтобы он вел себя и как это задумывалось в природе, и как это представляли авторы комиксов».


Дарья Васильева, RB.RU
Иллюстрация: использованы изображения Smruti Karalgikar и Tamas Kolossa

15.10.2024
Важное

Южная Африка объявила о планах подать заявку на проведение Олимпийских игр.

14.11.2025 13:00:00

Мексика взвинтила тарифы на импортный сахар, защищая собственного производителя.

14.11.2025 09:00:00
Другие События

My Chemical Romance превратили юбилейный тур своего легендарного альбома в антиутопический спектакль о сопротивлении тоталитарному режиму.

Нейросети научились заранее распознавать признаки финансового кризиса и теперь помогают регуляторам предотвращать сбои на рынках.

В Бразилии стартовала 30-я конференция ООН по изменению климата. Число участников почти рекордное, но уже никто не верит в то, что встреча может что-то изменить.

В Чили заработал крупнейший в южном полушарии спектроскопический телескоп 4MOST. Его данные помогут изучить эволюцию Вселенной и природу тёмной материи.