دانشمندان موفق به توسعه وسیله ای شده اند که بدون داشتن اثرات زیست محیطی قادر به تقلید عملکرد ابریشم عنکبوت است.
به گزارش سرویس اطلاع رسانی نساجی امروز، مرکز علوم منابع پایدار RIKEN واقع در ژاپن در ماه ژانویه محصول جدیدی را که یک میکروسیال می باشد، معرفی کرده است. به گفته مرکز این میکروسیال قادر به تولید ابریشم عنکبوت مصنوعی با کیفیت بالا که بسیار نزدیک به ابریشم عنکبوت طبیعی است، می باشد.
محققان این مرکز به سرپرستی کیجی نوماتا عقیده دارند که نوآوری جدید گامی به سمت پایداری بوده و می تواند اثرات مثبتی بر صنایع مختلف داشته باشد.
صنایع نساجی و پوشاک از عملکرد خوب ابریشم عنکبوت به عنوان ماده اولیه ای که از فولاد قوی تر و به طرز حیرت انگیزی سبک و انعطاف پذیر می باشد، آگاه است.
برای مثال کمپانی آمریکایی اسپایدی تک در ماه مارس سال 2022 فرایندی را معرفی کرده که امکان تولید ابریشم عنکبوت واقعی بدون نیاز به عنکبوت وجود داشت.
وسیله جدید مرکز RIKEN مانند یک جعبه مستطیلی کوچک با کانال های ریز شیار مانند درون آن است. در این وسیله از فشار منفی برای کشیدن پیش ماده در امتداد جعبه استفاده می شود؛ جایی که تغییرات فیزیکی و شیمایی دقیقی به آن اعمال می گردد تا فرایندی که به صورت طبیعی در غده ابریشم عنکبوت اتفاق می افتد را تقلید کند.
از آن جایی که پرورش ابریشم عنکبوت دارای اثرات منفی بر روی محیط زیست بوده و تولید آن در مقیاس انبوه دشوار است، تولیدکنندگان در سال های اخیر به دنبال یافتن جایگزین هایی برای آن بوده اند.
نوماتا می گوید: " در این مطالعه ما تلاش کرده ایم تا با استفاده از میکروسیال ها تولید ابریشم عنکبوت طبیعی را تقلید کنیم. در واقع می توان گفت که غده ابریشم عنکبوت به عنوان نوعی از میکروسیال طبیعی عمل می کند."
علی مالای، دانشمند ارشد و یکی از نویسندگان مقاله اضافه کرد که سختی سیستم میکروسیال زمانی که شرایط مختلف ثبت و بهینه سازی می شدند شگفت انگیز بود.
کنار هم قرار گرفتن الیاف به صورت خودجوش و با سرعت بسیار بالا انجام می شد و قابلیت تکرارپذیری آن نیز بسیار زیاد بود. از همه مهم تر این که الیاف ساختار سلسله مراتبی متمایزی را از خود نشان دادند که در الیاف ابریشم طبیعی به چشم می خورد.
محققان می گویند فراهم شدن امکان تولید الیاف ابریشم با استفاده از این وسیله می تواند مزایای زیادی را به همراه داشته باشد از جمله کاهش اثرات منفی بر محیط زیست. علاوه بر آن طبیعت زیست تجزیه پذیر و زیست سازگار ابریشم عنکبوت آن را برای کاربردهای بیوپزشکی نظیر نخ بخیه و رباط های مصنوعی مناسب می سازد.
نوماتا گفت: "ما کیفیت ابریشم عنکبوت مصنوعی را با استفاده از روش های مختلف بررسی کرده و از نتایج آن برای بهبود بیشتر استفاده می کنیم."
مواد اولیه زیست تقلید طوری طراحی شده اند تا ویژگی های یک موجود زنده را تکرار کنند. به گفته آژانس نوآوری انگلستان این مواد اغلب دارای عملکرد ساختاری بالاتر با مصرف انرژی کمتر می باشند. استفاده مجدد و بازیافت این مواد ساده تر از مواد اولیه مشابه آن ها است.
روش های جدید ساخت این مواد اولیه امکان تولید جایگزین های پایدارتر و ارزان تر را در صنعت نساجی فراهم می کند.