Исследователи создали устройство для метания паутины

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.

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.

Читайте по теме:

Джеймс Кэмерон вошел в совет директоров Stability AI

В Техасе появится первый в мире отель, напечатанный на 3D-принтере

«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 хитозан — полисахарид, 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.

Читайте по теме:

Космический стартап хочет доставлять дневной свет в любое время суток

Город будущего: утопия или мираж?

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».

Источник.

Фото на обложке: gun75 / Getty Images