Gąsienice jedwabników pomagają naukowcom uzyskać nici o dużej wytrzymałości

Motyl jedwabnika został udomowiony w starożytnych Chinach około 5, a nawet 7 tysięcy lat temu. Stało się tak ze względu na ich ślady, za pomocą których ludzie otrzymywali jedwab - najcenniejszą ze wszystkich tkanin. Produkcja jedwabiu była najbardziej dochodowym sektorem chińskiej gospodarki w średniowieczu. A Wielki Jedwabny Szlak zawdzięcza wiele swojego wyglądu temu niesamowitemu motylowi.

Gąsienica jedwabnika lub, jak to się nazywa, jedwabnik, siedzi na mono-diecie i żywi się wyłącznie liśćmi morwy lub morwy. Ta nieokreślona gąsienica rośnie dość szybko i po 30 dniach jest gotowa do następnego etapu rozwoju - wychowania. Aby zmienić się w motyla, każda gąsienica tka dla siebie kokon z najlepszej jedwabnej nici, zwykle o długości 500-900 metrów. Szczególnie duże i gorliwe okazy potrafią utkać kokon z sznurka o długości 1500 metrów. I ludzie mogą tylko rozwinąć ten wątek i użyć go do produkcji tkanin. Dzięki trójkątnemu przekrojowi jedwabna nić ma zdolność załamywania światła słonecznego. Dlatego tkanina jedwabna błyszczy i mieni się, a także ma zwiększoną wytrzymałość.

Chińscy naukowcy postanowili urozmaicić tę tysiącletnią technologię. Zasugerowali, że jeśli do pożywienia gąsienic zostanie dodana nowa korzystna substancja, to będzie to również część wytwarzanego przez nich nici. I nie mylili się! Grafen lub nanocząstki węgla wybrano jako „polepszacz”. Nazywa się to materiałem przyszłości, a perspektywy jego wykorzystania wiążą się z branżami takimi jak elektronika, energia i medycyna. Do eksperymentu zastosowano roztwór zawierający 0,2% grafenu. Substancja ta była regularnie spryskiwana na liście morwy, którą żywią się gąsienice. Po wyhodowaniu jedwabnika naukowcy zaczęli wyciągać nić. Jak sugerują naukowcy, nowy nić miał w swoim składzie nanocząsteczki węgla i uzyskał lepsze właściwości: stał się bardziej odporny na pękanie mechaniczne, a także bardziej elastyczny. Materiał wykonany z jedwabnej nici grafenowej stał się dwa razy bardziej wytrzymały niż jego klasyczny odpowiednik. Ulepszone płótno wykazuje również inną interesującą cechę: po podgrzaniu do 1050 stopni tkanina z grafenu jedwabnego uzyskała przewodność elektryczną. Ta nowa nieruchomość otwiera szerokie perspektywy w dziedzinie biomechaniki i medycyny. Planowane jest zastosowanie innowacyjnego materiału do produkcji odzieży sportowej, a także do produkcji biodegradowalnych implantów medycznych. Prawdopodobnie, zainspirowani udanym eksperymentem, badacze będą chcieli dodać do jedwabnej nici jakąś przydatną substancję.