एक धातु आयन स्नान फाइबर को मकड़ी के रेशम से अधिक मजबूत बना सकता है

जनता से रिश्ता वेबडेस्क। सुपर मजबूत कृत्रिम रेशम? यह इतना धातु है।

वैज्ञानिकों ने मैटर में 6 अक्टूबर की रिपोर्ट में कहा है कि संशोधित रेशमकीट रेशम को धातु के स्नान से मजबूत और कठोर दोनों तरह से बनाया जा सकता है। टीम ने पाया कि कुछ किस्में मकड़ियों द्वारा काटे गए रेशम की तुलना में 70 प्रतिशत तक मजबूत थीं।

स्पाइडर रेशम के रूप में मजबूत, हल्के और बायोडिग्रेडेबल फाइबर बनाने के लिए दशकों की लंबी खोज में यह काम नवीनतम है। यदि वैज्ञानिक ऐसी सामग्री का बड़े पैमाने पर उत्पादन कर सकते हैं, तो संभावित उपयोग बायोमेडिकल से लेकर एथलेटिक तक हैं। टांके, कृत्रिम स्नायुबंधन और टेंडन - यहां तक ​​​​कि खेल उपकरण भी एक अरचिन्ड वृद्धि प्राप्त कर सकते हैं।

यूटा स्टेट यूनिवर्सिटी के रेशम वैज्ञानिक रैंडी लुईस कहते हैं, "यदि आपके पास चढ़ाई वाली रस्सी है जिसका वजन सामान्य रूप से आधा है और अभी भी वही यांत्रिक गुण हैं, तो जाहिर है कि आप एक खुश पर्वतारोही बनने जा रहे हैं।" लोगान जो अध्ययन में शामिल नहीं थे।

इन सुपर मजबूत उत्पादों को बनाने के लिए पर्याप्त रेशमी सामग्री को खंगालना एक बड़ी बाधा रही है। रेशम के कीड़ों से रेशम की कटाई करना आसान है, लेकिन इतना मजबूत नहीं। और स्पाइडर सिल्क, हैंडपुन ताकत और क्रूरता के लिए सोने का मानक, इकट्ठा करना बिल्कुल आसान नहीं है। "रेशम के कीड़ों के विपरीत, मकड़ियों को उनके क्षेत्रीय और आक्रामक स्वभाव के कारण खेती नहीं की जा सकती है," अध्ययन के सह-लेखक ज़ी लिन, चीन में टियांजिन विश्वविद्यालय के एक संरचनात्मक जीवविज्ञानी और सहयोगियों ने लिखा है।

दुनिया भर के वैज्ञानिकों ने रेशमकीट कोकून का उपयोग एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में प्रयोगशाला में मजबूत तारों को स्पिन करने की कोशिश की है। रेशम की चिपचिपी बाहरी परत को उतारना पहला कदम है। वैज्ञानिक रेशों को रासायनिक स्नान में उबालकर ऐसा कर सकते हैं, लेकिन यह रेशम प्रोटीन के लिए एक कुल्हाड़ी लेने जैसा हो सकता है। यदि प्रोटीन बहुत अधिक क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो वैज्ञानिकों के लिए उन्हें उच्च गुणवत्ता वाले किस्में में बदलना मुश्किल है, इंग्लैंड में शेफ़ील्ड विश्वविद्यालय के एक सामग्री वैज्ञानिक क्रिस हॉलैंड कहते हैं, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे।

लिन की टीम ने रेशम के लेप को भंग करने में मदद करने के लिए कम तापमान और पपीता एंजाइम का इस्तेमाल किया, जिसमें से एक ने नरम दृष्टिकोण की कोशिश की। वह नरम-मज़ेदार तरीका काम करने लगा। "उनके पास रेशम प्रोटीन के छोटे-छोटे टुकड़े नहीं हैं," लुईस कहते हैं। "यह बहुत बड़ा है क्योंकि जितने बड़े प्रोटीन रहेंगे, रेशे उतने ही मजबूत होंगे।"

कृत्रिम रेशम फाइबर की माइक्रोस्कोप छवि

वैज्ञानिक कृत्रिम रेशम के रेशों (चित्रित) को स्पिन कर सकते हैं जो धातु आयन स्नान को शामिल करने वाली विधि का उपयोग करके मजबूत और सख्त होते हैं।

जे. वांग एट अल/मैटर 2022

कुछ प्रसंस्करण चरणों के बाद, शोधकर्ताओं ने परिणामी रेशम कीचड़ को एक छोटी ट्यूब के माध्यम से मजबूर किया, जैसे टूथपेस्ट को निचोड़ना। फिर, उन्होंने निकाले गए रेशम को जस्ता और लौह आयनों वाले समाधान में स्नान किया, अंत में लंबे, पतले फाइबर बनाने के लिए टाफी की तरह तारों को खींच लिया। धातु डुबकी हो सकती है क्यों कुछ तार इतने मजबूत थे - लिन की टीम ने तैयार फाइबर में जस्ता आयनों का पता लगाया। लेकिन हॉलैंड और लुईस इतने निश्चित नहीं हैं।

हॉलैंड कहते हैं, टीम का असली नवाचार यह हो सकता है कि "वे रेशम को कम हानिकारक तरीके से खोलने में कामयाब रहे हैं।" लुईस सहमत हैं। "मेरे दिमाग में," वे कहते हैं, "यह एक बड़ा कदम है।"