Μετάξι αράχνης «πλέκει» αλεξίσφαιρα γιλέκα

Ενα νέο είδος τεχνητού μεταξιού αράχνης, το οποίο είναι υπερανθεκτικό και υπερελαστικό, ανέπτυξαν οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ.

Οι ίνες οι οποίες αποτελούν την κάθε κλωστή λειτουργούν ως μικροσκοπικά σχοινιά του μπάντζι τζάμπινγκ, γεγονός που οδηγεί τους ειδικούς στο συμπέρασμα ότι κάποια ημέρα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για αξεσουάρ ασφαλείας όπως π.χ. υπερανθεκτικά κράνη ή ακόμη και αλεξίσφαιρα γιλέκα.

Το καινοτόμο υλικό δεν είναι τοξικό και έχει δημιουργηθεί με τη βοήθεια μιας ειδικής υδρογέλης. Το τεχνητό μετάξι υφαίνεται σε θερμοκρασία δωματίου και βασίζεται στο νερό, με αποτέλεσμα η διαδικασία της παραγωγής του να είναι φιλική προς το περιβάλλον.

«Η κατασκευή των υπαρχουσών τεχνητών ινών τέτοιου τύπου είναι ιδιαίτερα ενεργοβόρα καθώς απαιτεί θερμοκρασίες που αγγίζουν τους 1.500 βαθμούς Κελσίου σε συνδυασμό με εκτεταμένη χρήση διαλυτικών διαλυμάτων, τα οποία είναι τοξικά, δύσχρηστα και μη ανακυκλώσιμα» εξηγεί ο δρ Ντάρσιλ Σα. «Αντίθετα, βλέπουμε ότι οι αράχνες έχουν εξελιχθεί στην πάροδο εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών ώστε να παράγουν κατά βούληση ένα μετάξι με εξωπραγματικές ιδιότητες».

Κλωστές… υδρογέλης

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι χημικές αντιδράσεις των συστατικών του μεταξιού επιτρέπουν στη μακριά και λεπτεπίλεπτη «κλωστή» να γεννάται σταδιακά από την υδρογέλη –μια διαδικασία που θυμίζει λωρίδες μοτσαρέλας. Οι κλωστές που δημιουργούνται από τη διαδικασία αυτή είναι απίστευτα λεπτές, με διάμετρο μόλις λίγων χιλιοστών του χιλιοστού.

Η μαγική υδρογέλη που δημιούργησαν οι επιστήμονες αποτελείται κατά 98% από νερό και το υπόλοιπο 2% από στέρεες ουσίες υπό μορφήν τροποποιημένου πυριτίου και τροποποιημένων πολυμερών κυτταρίνης.

«Το πιο ενδιαφέρον είναι ότι για πρώτη φορά επιτυγχάνεται η υπερμοριακή ίνα του είδους» αναφέρει ο δρ Σα. «Αυτό που εννοούμε μέσω του όρου «υπερμοριακή» είναι ότι δεν υπάρχουν ομοιοπολικοί δεσμοί ανάμεσα στο τροποποιημένο πυρίτιο και τα πολυμερή κυτταρίνης αλλά, αντίθετα, εντοπίζεται μια μη ομοιοπολική διάδραση. Η συγκεκριμένη δυναμική είναι ιδιαίτερα σημαντική καθώς προσφέρει στην υδρογέλη τη δυνατότητα να τεντωθεί σε υπερβολικό βαθμό, δημιουργώντας τις πολυπόθητες ίνες. Οι χημικές δυνατότητες είναι τόσο μεγάλες που θα μπορούσαμε αλλάζοντας τα πολυμερή κυτταρίνης να δημιουργήσουμε μια ολόκληρη οικογένεια ινών με πολύ ενδιαφέρουσες ιδιότητες».

Η αντοχή των νέων ινών ξεπερνάει κατά πολύ εκείνη των υπαρχουσών συνθετικών ινών, όπως επίσης και εκείνη των ανθρώπινων ή ζωικών τριχών. Πέρα από την αντοχή ωστόσο, οι ειδικοί υπογραμμίζουν και τη δυνατότητα απορρόφησης ενέργειας υψηλής έντασης, όπως συμβαίνει και στην περίπτωση του ελαστικού σχοινιού του μπάντζι τζάμπινγκ. Δεν είναι τυχαίο άλλωστε που οι ειδικοί θεωρούν ότι το νέο υλικό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί μελλοντικά σε κράνη και αλεξίσφαιρα γιλέκα.