Μεταξοσκώληκες ταϊσμένοι με γραφένιο δίνουν πιο ισχυρό μετάξι

Το μετάξι είναι ένα από τα ισχυρότερα βιολογικά υλικά, όπως φαίνεται όμως έχει περιθώρια βελτίωσης: ερευνητές στην Κίνα κατάφεραν να αυξήσουν την αντοχή του ταΐζοντάς τους μεταξοσκώληκες με νανοσωλήνες άνθρακα ή με το «θαυματουργό» υλικό γραφένιο.

Το «ενισχυμένο» αυτό μετάξι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε ανθεκτικά υφάσματα, βιοδιασπώμενα ιατρικά εμφυτεύματα και εύκαμπτα ηλεκτρονικά κυκλώματα, λένε οι δημιουργοί του.

Διαβάστε επίσης:

• Μεταλλική επίστρωση κάνει το μετάξι της αράχνης ακόμα ισχυρότερο
• Συνθετικό μετάξι αράχνης, η τελευταία λέξη της μόδας

Το τελευταίο επίτευγμα, το οποίο παρουσιάζεται στην επιθεώρηση Nano Letters, έρχεται ως συνέχεια σε προηγούμενες προσπάθειες, στις οποίες οι ερευνητές πρόσθεσαν βαφές, αντιμικροβιακούς παράγοντες και μεταλλικά σωματίδια στο μετάξι, είτε εκ των υστέρων είτε προσθέτοντας τα υλικά αυτά στην τροφή του μεταξοσκώληκα.

Οι κάμπιες παράγουν ίνες μεταξιού από ένα διάλυμα πρωτεϊνών που εκκρίνουν οι σιελογόνοι αδένες. Και όπως φαίνεται, οι ίνες μπορούν να ενσωματώνουν ξένα υλικά από την τροφή των εντόμων: οι νανοσωλήνες είναι κούφιοι σωλήνες από άτομα άνθρακα, ενώ το γραφένιο, ένα ανθεκτικό, αγώγιμο και ελαστικό υλικό, είναι φύλλα από άτομα άνθρακα με πάχος ενός ατόμου.

Στη νέα μελέτη, αναφέρει το περιοδικό Chemical & Engineering News, ερευνητές του Πανεπιστημίου Τσίνγκουα στο Πεκίνο έδωσαν σε μεταξοσκώληκες φύλλα μουριάς -το αγαπημένο και αποκλειστικό φαγητό τους- ψεκασμένα είτε με νανοσωλήνες είτε με γραφένιο σε υδατικό διάλυμα 0,2% κατά βάρος.

Σε σύγκριση με το κανονικό μετάξι, το ενισχυμένο μετάξι είναι δύο φορές πιο σκληρό και 50% πιο ανθεκτικό στην τάση. Επιπλέον, είναι αγωγός του ηλεκτρικού ρεύματος και όχι μονωτής.

Εξετάζοντας το νέο υλικό στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι η προσθήκη των νανοσωματιδίων άνθρακα έδωσε στις ίνες μια πιο κανονική κρυσταλλική δομή. Δεν κατάφεραν όμως να προσδιορίσουν ποιο ποσοστό των νανοσωματιδίων είχε καταλήξει στις ίνες και ποιο είχε χαθεί στα περιττώματα της κάμπιας.

Άγνωστος παραμένει εξάλλου ο μηχανισμός με τον οποίο τα νανοσωματίδια ενσωματώνονται στις ίνες του μεταξιού.

Παρά τα αναπάντητα ερωτήματα, η ερευνητική ομάδα ελπίζει ότι η μέθοδος θα επιτρέψει μια μέρα την παραγωγή άκρως ανθεκτικών ινών σε βιομηχανική κλίμακα.

Βαγγέλης Πρατικάκης

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ