Сложный способ ткачества шелка насекомого вскоре может быть использован для относительно простых медицинских и электронных достижений.
Червячный плевок, он же шелк, вдохновил относительно простой, новый процесс плетения из нановолокна, который может продвинуть все, от раневых повязок до гибкой электроники.
Как бы непривлекательно все это ни звучало, популярная, роскошная ткань действительно происходит от соединения двух белков, секретируемого одноименным червем, который использует свои нити, чтобы помочь сплести коконы. Тем не менее, команда китайских исследователей также обнаружила, что, помимо дорогих листов, люди могут производить гораздо более однородные микро- и нановолокна, имитируя движения головы шелкопрядов, когда они выделяют, тянут и плетут свой шелк.
Группа недавно продемонстрировала свою работу в новой статье, опубликованной в журнале Американского химического общества Nano Letters. Сначала исследователи тыкали микроиглы в пеноблоки, пропитанные раствором полиэтиленоксида, а затем устраняли потребности с помощью процедуры, известной как вращение под управлением микроадгезии (MAG), чтобы создать нановолоконные нити, которые в тысячи раз меньше, чем одна прядь человеческого волоса.
Существующие методы производства нановолокна либо медленные и дорогостоящие, либо иным образом приводят к неэффективному, ватному материалу. Однако, имитируя ткацкое движение шелкопрядов, команда обнаружила, что они могут создавать множество продуктов - вытягивая пеноблоки прямо друг от друга, предлагая упорядоченные волокна, в то время как вибрационное втягивание перекрестно плетет материал. Скручивание установки дало аналогичной формы «все-в-одном» волокно. Независимо от массива, результаты оказались гораздо меньшими, чем существующие методы.
Однако, идя еще дальше, команда поняла, что этап микронидлинга на самом деле вообще не нужен — абразивной поверхности пены было достаточно, чтобы разделить раствор полиэтиленоксида на нанофиламенты. На самом деле это было настолько просто, что можно использовать метод растяжки пены, чтобы вручную обернуть нановолоконную повязку вокруг запястья человека. В своих экспериментах команда использовала антибиотическое волокно для обеспечения стерильной, ингибирующей рост бактерий повязки, которая легко смывается теплой водой, предлагая потенциальное новое медицинское применение в ближайшем будущем.
Обращение к животному миру за вдохновением неизменно предлагает впечатляющие открытия и достижения в области технологий и робототехники, будь то плетение, полет, бег или захват.