یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که شاید غوطه‌ور شدن ابریشم در میان یون‌های فلز بتواند میزان استحکام آن را از استحکام تار عنکبوت نیز بیشتر کند.
به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس نیوز، نتایج یک پژوهش جدید توسط پژوهشگران چین نشان می‌دهد که غوطه‌ور کردن ابریشم اصلاح‌شده کرم ابریشم در حمامی از یون‌های فلز ممکن است الیاف را قوی و سفت کند. پژوهشگران دریافتند که برخی از این الیاف تا ۷۰ درصد قوی‌تر از تار تنیده‌شده توسط عنکبوت‌ها هستند.
این پژوهش، جدیدترین نمونه از تلاش‌های چندین دهه اخیر برای ایجاد الیافی است که به اندازه تار عنکبوت قوی، سبک و زیست‌تخریب‌پذیر هستند. اگر دانشمندان بتوانند چنین موادی را به صورت انبوه تولید کنند، کاربردهای بالقوه‌ای را در حوزه‌های گوناگون از پزشکی گرفته تا ورزشی به همراه خواهند داشت. بخیه‌ها، رباط‌ها و تاندون‌های مصنوعی و حتی تجهیزات ورزشی نیز می‌توانند از مزیت این روش بهره‌مند شوند.
"رندی لوئیس" (Randy Lewis)، پژوهشگر "دانشگاه ایالتی یوتا" (USU) که از اعضای این گروه پژوهشی نبود، گفت: اگر یک طناب کوهنوردی دارید که وزن آن نصف وزن طناب معمولی است، اما همان خواص مکانیکی را دارد، پس بدیهی است که یک کوهنورد خوشحال خواهید بود.
به دست آوردن مواد ابریشمی کافی برای ساختن این محصولات فوق‌العاده قوی، همیشه یک مانع بزرگ بوده است. برداشت ابریشم از پیله کرم ابریشم، ساده است اما این ابریشم آن قدرها هم قوی نیست. جمع‌آوری تار عنکبوت که استاندارد طلایی برای استحکام و سفتی به شمار می‌رود نیز خیلی آسان نیست.
"ژی لین" (Zhi Lin)، زیست‌شناس ساختاری "دانشگاه تیانجین" (Tianjin University) چین در مورد این پژوهش گفت: برخلاف کرم‌های ابریشم، عنکبوت‌ها به دلیل داشتن ماهیت تهاجمی، قابل پرورش نیستند.
دانشمندان در سراسر جهان تلاش کرده‌اند تا الیاف محکمی را در آزمایشگاه با استفاده از پیله کرم ابریشم به عنوان نقطه آغاز ارائه دهند. نخستین گام این است که پوشش بیرونی ابریشم از بین برود. دانشمندان می‌توانند این کار را با جوشاندن الیاف در یک حمام شیمیایی انجام دهند، اما این کار می‌تواند به پروتئین‌های ابریشم آسیب برساند.
"کریس هالند" (Chris Holland)، دانشمند علوم مواد در "دانشگاه شفیلد" (TUOS) انگلستان که در این پژوهش شرکت نداشت، تأکید کرد: اگر پروتئین‌ها بیش از اندازه آسیب ببینند، برای دانشمندان سخت است که آنها را به الیاف با کیفیت تبدیل کنند.
پژوهشگران دانشگاه تیانجین، روش‌های ملایم‌تری را امتحان کردند که یکی از آنها، از دماهای پایین‌تر و آنزیم "پاپایا" (papaya) برای کمک به حل کردن پوشش ابریشم استفاده می‌کند. به نظر می‌رسید که این روش ملایم، کارآیی دارد.
لوئیس، پژوهشگر دانشگاه ایالتی یوتا گفت: آنها قطعات کوچکی از پروتئین ابریشم ندارند، بلکه این قطعات پروتئین بسیار بزرگ هستند زیرا هر چه پروتئین‌های باقیمانده بزرگتر باشند، الیاف قوی‌تر خواهند بود.
پژوهشگران پس از چند مرحله پردازش، ابریشم لجن‌مانند به دست آمده را مانند بیرون کشیدن خمیر دندان از میان یک لوله کوچک عبور دادند. سپس ابریشم بیرون آمده را در محلولی حاوی یون‌های روی و آهن غوطه‌ور کردند و نهایتا الیاف بلند و باریکی را ساختند. غوطه‌ور شدن در فلز می‌تواند دلیل قوی بودن برخی از الیاف باشد. گروه لین، یون‌های روی را در الیاف نهایی شناسایی کردند اما هالند و لوئیس چندان در مورد آن مطمئن نیستند.
هالند گفت: نوآوری واقعی شاید این باشد که آنها توانسته‌اند ابریشم را به روشی اصلاح کنند که کمتر آسیب ببیند. لوئیس هم با نظر هالند موافق است. وی افزود: از نظر من، این یک گام بزرگ رو به جلو است.