Αράχνες που ψεκάστηκαν με γραφένιο και νανοσωλήνες άνθρακα δημιούργησαν νέο είδος σούπερ-ινών

Αράχνες που ψεκάστηκαν με γραφένιο και νανοσωλήνες άνθρακα δημιούργησαν ένα νέο είδος σούπερ-ινών που συνδυάζουν τις ιδιότητες των ιστών των αραχνών με τεχνητές ουσίες τεχνολογίας αιχμής.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τρέντε στην Ιταλία, διεξήγαγαν ένα πείραμα στο οποίο 15 αράχνες από την οικογένεια Pholcidae ψεκάστηκαν με ένα μείγμα από σωματίδια νερού και γραφενίου διαμέτρου 200 με 300 νανομέτρων ή με νανοσωλήνες άνθρακα.

Στη συνέχεια, ανέλυσαν τους ιστούς των αραχνών και παρά το γεγονός ότι τα αρθρόποδα δεν ήταν συνεπή στην απόδοσή τους, μερικά από αυτά έπλεξαν ιστούς με πρωτοφανείς μηχανικές ιδιότητες, έως και 3,5 φορές πιο σκληρούς και δυνατούς από τον ιστό της μεγαλύτερης γιγαντιαίας αράχνης.

«Οι αράχνες τοποθετήθηκαν σε ένα περιβάλλον με υδατικά διαλύματα νανοσωλήνων ή γραφενίου και παρήγαγαν υλικό με εντυπωσιακές μηχανικές ιδιότητες, πολύ σκληρές ίνες και αντοχή συγκρίσιμη μόνο με αυτή των ισχυρότερων ανθρακονημάτων», αναφέρουν οι ερευνητές, οι οποίοι ελπίζουν να ανοίξουν το δρόμο για μια νέα κατηγορία βιονικών υλικών.

Οι ερευνητές ήδη γνώριζαν πως οι αράχνες που εκτίθενται σε μέταλλα όπως ο ψευδάργυρος, το μαγγάνιο ή ο χαλκός ενσωματώνουν αυτές τις ουσίες σε μέρη του σώματός τους, καθιστώντας τα μηχανικά ισχυρότερα. Στο παρελθόν, πειράματα με μέταλλα και αράχνες έφεραν θετικά αποτελέσματα, αλλά η χρήση του νέου υλικού γραφενίου πήγε την τεχνολογία σε ένα εντελώς νέο επίπεδο.

Το γραφένιο, ένα αλλότροπο του άνθρακα, απομονώθηκε για πρώτη φορά το 2003 στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ από τους ερευνητές Αντρέ Γκάιμ και Κονσταντίν Νοβοσέλοφ, και είναι γνωστό για την εξαιρετική αντοχή και ευελιξία του, καθώς και για τις ηλεκτρικές του ιδιότητες. Η μηχανική ισχύς του ανά βάρος είναι 100 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χάλυβα. Πρακτικά πρόκειται για ένα εξαγωνικό πλέγμα από άτομα άνθρακα το οποίο αποτελεί βασικό δομικό στοιχείο άλλων αλλοτρόπων όπως ο γραφίτης και οι νανοσωλήνες άνθρακα. Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει στη συνέχεια μία παρόμοια σειρά πειραμάτων με μεταξοσκώληκες.