تغذیه عنکبوت‌ها با گرافن برای تولید محکم‌ترین ابریشم

به تازگی محققان ایتالیایی و انگلیسی ابریشم بسیار محکمی از عنکبوت‌هایی تولید کرده که با گرافن تغذیه شده بودند.

کد خبر: ۱۶۸۸۹۲

تاریخ: ۲۵ مرداد ۱۳۹۶ - ۱۳:۵۰

به گزارش ایران اکونومیست؛ تیم علمی به رهبری پروفسور "نیکلا پوگنو" (Nicola Pugno) از دانشگاه تِرنتو ایتالیا، نوعی آب مخصوص را به سه‌گونه عنکبوت خوراندند. این آب حاوی دانه‌های میکروسکوپی گرافن یا نانوتیوب‌های کربن بود که از ورقه‌های رل‌شده گرافن تولید شده بودند. گرافن ورقه‌ای از اتم‌های کربن است(که این ورقه خود دارای ضخامت یک اتم است) و در حال حاضر محکم‌ترین ماده دنیا به شمار می‌آید.

دانشمندان با بررسی ابریشم تنیده شده توسط این عنکبوتها دریافتند گرافن وارد فیبرهای ابریشم آنها شده بود، در نتیجه، استحکام و "چقرمگی"(toughness) آن بسیار بیش از ابریشمی بود که توسط عنکبوت معمولی تنیده می‌شود. چقرمگی در علم مواد به مقاومت مواد در برابر شکست در اثر اعمال تنش گفته می‌شود

بر اساس مطالعات انجام شده، محکم‌ترین ابریشمی که عنکبوت‌ها تنیدند دارای استحکام شکست(fracture strength) تا 5.4 گیگاپیکسل (GPa) و چقرمگی هزار و 570 ژول بر گرم بود، این در حالی است که ابریشم معمولی دارای استحکام شکست حدود 1.5 گیگاپیکسل و چقرمگی 150 ژول بر گرم است.

این بالاترین چقرمگی فیبری است که تا به امروز حاصل شده و استحکام ابریشم جدید با محکم‌ترین فیبرهای کربن برابری می‌کند.

جزئیات این مطالعه در مجله 2D Materialsمنتشر شد.