Tufts Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Örümcek Adam’ın ağ fırlatmasını gerçeğe dönüştüren yeni bir teknoloji geliştirdi.
Cihaz, anında katı bir ipe dönüşen bir sıvıyı yansıtabiliyor. Bu ip nesnelere yapışabilir ve hatta onları kaldırabilir. Fikir, örümceklerin ve güvelerin ağ oluşturmak için kullandıkları ipekten ilham alıyor.
İpek bazlı teknoloji
Tufts Üniversitesi’nin Silklab’ında geliştirilen buluşta güve kozasından elde edilen ipek kullanılıyor. Araştırmacılar kozaları fibroin adı verilen bir proteine parçalıyor. Bu sıvı ipek ince iğnelerden geçiriliyor ve havaya maruz kaldığında katı bir elyafa dönüşüyor.
Süreç; örümcekler, karıncalar ve güveler gibi böceklerin ağ, koza ve yumurta koruması için ipek üretme şeklini taklit ediyor.
Silklab ekibi ayrıca güçlü yapıştırıcılar, yüzeylere yapışan sensörler ve meyve ve sebzeleri taze tutmaya yardımcı olan kaplamalar gibi faydalı malzemeler oluşturmak için de ipeği kullandı. Hatta ipek kullanarak güneş panellerinin verimliliğini artırmanın yollarını bile araştırıyorlar.
Web benzeri malzemenin kazara keşfi
Bu araştırmadaki gelişmelerden biri aslında bir tesadüftü. Tufts’ta araştırma görevlisi profesör olan Marco Lo Presti, bunu cam eşyaları asetonla temizlerken keşfetti. Bir bardağın altında ağ benzeri bir malzemenin oluştuğunu fark etti.
Normalde ipek fibroini, etanol veya aseton gibi çözücülere maruz kaldığında yavaş yavaş jele dönüşür. Yapıştırıcı yapımında kullanılan madde olan dopamin de eklenince süreç çok daha hızlı hale geldi. Bu hızlı katılaşma, ipek çözeltisinin hemen güçlü, yapışkan lifler oluşturmasına olanak sağladı.
Lifi geliştirin
Bir sonraki adım, lifleri havada döndürmekti. Araştırmacılar, ipek çözeltisine dopamin ekleyerek, ipekten su çıkararak sıvıdan katıya geçişi hızlandırdı. Daha sonra çözeltiyi asetonla çevrelenmiş özel bir iğneden geçirdiler. Aseton buharlaştıkça arkasında dokunduğu her yüzeye yapışan güçlü bir lif bıraktı.
Ekip, lifleri daha da geliştirmek için böcek kabuklarından elde edilen bir malzeme olan kitosan ekledi. Bu, lifleri 200 kata kadar daha güçlü hale getirdi. Ayrıca lifleri 18 kat daha yapışkan hale getiren borat tamponu da kullandılar. Bu liflerin boyutu, iğnenin boyutuna bağlı olarak insan saçı genişliğinden yarım milimetreye kadar ayarlanabiliyor.
Cihaz, nesneleri kendi ağırlığının 80 katından daha fazla kaldırabilen fiberleri yansıtabiliyor. Araştırmacılar bunu bir kozayı, bir çelik cıvatayı, yüzen bir laboratuvar tüpünü, kuma gömülü bir neşteri ve yaklaşık 12 santimetre uzaktaki bir tahta bloğunu kaldırarak gösterdiler.
Lo Presti, örümceklerin ağ oluşturamasalar da ipeği ördüklerini ve kendi yapılarını oluşturmak için onu çektiklerini açıkladı. Öte yandan bu yeni teknoloji, fiberleri yansıtarak uzaktaki nesnelere yapıştırıyor.
