Vật liệu trượt web giống người nhện: Sức mạnh cách mạng của công nghệ mới

Tại sao nó quan trọng: Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tufts Silklab đã tạo ra một vật liệu đột phá mô phỏng khả năng giăng tơ của Người Nhện, có khả năng cách mạng hóa các lĩnh vực từ robot đến y học.

Sự đột phá: Một nhóm do Marco Lo Presti dẫn đầu đã chế tạo ra một loại vật liệu lỏng mà khi được bắn từ một chiếc kim sẽ đông cứng lại giữa không trung thành một sợi dính chắc chắn.

• Các sợi có thể nâng vật nặng gấp 80 lần trọng lượng của chúng, theo Tập bản đồ mới.
• Công nghệ này lấy cảm hứng từ truyện tranh và thiên nhiên.

Fiorenzo Omenetto, giám đốc Silklab, nhấn mạnh nguồn cảm hứng độc đáo của dự án: “Chúng ta có thể lấy cảm hứng từ thiên nhiên. Chúng ta có thể được truyền cảm hứng từ truyện tranh và khoa học viễn tưởng. Trong trường hợp này, chúng tôi muốn thiết kế ngược chất liệu lụa của mình để hoạt động theo cách tự nhiên thiết kế ban đầu và các tác giả truyện tranh đã tưởng tượng ra nó.” (Thú vịKỹ thuật)

Khoa học đằng sau những sợi dây:

1. Tơ từ kén bướm được phân hủy thành protein gọi là fibroin.
2. Dopamine được thêm vào để tăng tốc độ đông đặc.
3. Khi bắn qua kim, dung dịch được bao bọc bởi axeton, gây ra sự đông đặc nhanh chóng.

Tăng cường độ bền và độ bám dính:

• Chitosan từ bộ xương ngoài của côn trùng làm tăng độ bền của sợi lên tới 200 lần.
• Đệm borat cải thiện độ bám dính lên 18 lần.

Trình diễn trong thế giới thực: Nhóm đã sử dụng thành công các sợi này để nâng nhiều vật thể khác nhau, bao gồm:

• Một bu lông thép
• Một ống thí nghiệm nổi trên mặt nước
• Một con dao mổ được chôn một phần trong cát

Nhìn về phía trước: Mặc dù hiện nay yếu hơn tơ nhện tự nhiên khoảng 1000 lần nhưng công nghệ này hứa hẹn sẽ có những cải tiến đáng kể.

• Các ứng dụng tiềm năng trải rộng trên robot, y học và vật liệu bền vững.
• Nghiên cứu sâu hơn có thể dẫn đến chất kết dính mạnh hơn và vật liệu sinh học nâng cao.

Sự đổi mới lấy cảm hứng từ Người Nhện này thể hiện sức mạnh của nghiên cứu liên ngành, kết hợp khoa học vật liệu với nguồn cảm hứng văn hóa đại chúng. Khi sự phát triển tiếp tục, chúng ta có thể thấy công nghệ này ứng dụng vào nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đưa ra các giải pháp mới cho những thách thức kỹ thuật phức tạp.