iPon Hírek

Grafénnal megerősített hálót szőttek a pókok

Dátum | 2015. 05. 08.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A Trentói Egyetem kutatói olyan pókselymet hoztak létre, amely szén nanocsövekkel, illetve grafénnel van megerősítve. Ehhez semmi mást nem kellett tenniük, mint víz és nanocső-, vagy 200−300 nanométeres graféndarabkák keverékével lespriccelni a pókokat, amelyek aztán beleszőtték az anyagot a háló anyagába. A legerősebb mesterséges matériák közé tartozó grafén, és a legerősebb természetes anyagok közé sorolt pókselyem ötvözéséből pedig egészen különleges végeredmény született. Nicola Pugno és kollégái 5 álkaszáspókot permeteztek le a grafénos oldattal, 10 állatot pedig szén nanocsövek és víz keverékével spricceltek le, amelyek szintén beleépültek a pókselyem anyagába. A végeredmény persze közel sem mutatkozott egységesnek: akadtak olyan pókok, amelyek kifejezetten rossz minőségű selymet termeltek ki a permetezés után, de voltak olyanok is, amelyek különösen erős hálóalapanyagot hoztak létre a rendelkezésre álló anyagokból. A legerősebb szálakat a nanocsövekkel lespriccelt pókok hozták létre: ezek 3,5-ször tartósabbnak és erősebbnek bizonyultak, mint a legerősebb természetes pókselyem, vagyis a Darwin kéregpók selymének szálai.
Az egyetlen olyan természetes anyag, amely nagyobb szakítószilárdsággal rendelkezik ez utóbbi pókselyemnél, a legfrissebb tudományos eredmények szerint a közönséges csészecsigák foga, amely képes legyalulni a sziklát is. A szupererős fog ugyanakkor kevésbé rugalmas, és éppen ezért könnyebben törik, mint a pókselyem, tehát nem minden szempontból a leginkább strapabíró matéria. A kutatócsoport tagjai egyelőre nem tudják, hogyan kerülnek bele a pókok testére permetezett anyagok a selyembe, és hogyan épülnek bele ennek szerkezetébe. Pugno szerint elképzelhető, hogy a szén kívülről vonja be a szálakat, bár ez azért nem túl valószínű, mert ez kevés lenne ahhoz, hogy ennyivel megnövelje az anyag erősségét. Valószínűbb tehát, hogy a belső struktúrába épülnek bele a nanocsövek, és könnyen lehetséges, hogy a pókok más anyagokat is összeszednek környezetükből a szálak megerősítése érdekében. Ez a stratégia ugyanakkor nem teljesen kockázatmentes, hiszen a kísérlet során a pókok közül négy a lepermetezést követően nem sokkal elpusztult. A túlélők által megtermelt megerősített pókselyem szerkezetének tanulmányozása viszont ötletet adhat arra, hogyan lehetne még hatékonyabban kombinálni ezeket az anyagokat, illetve milyen különleges tulajdonságok hívhatók életre hasonló kombinációk révén.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

16. Svidi
2015.05.08. 18:37
Innen már csak egy lépés a Pókember
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
15. pdx06
2015.05.08. 19:03
Ezek is már csak hülyeségekkel foglalkoznak. Az ember örül ha el tud távolítani egy pókhálót, nem hiszem hogy pont annak örülnének ha erősebb hálót szőnének.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
14. pongracz6
2015.05.08. 19:31
Egy hete iszok aranykolloid oldatot de még mindig nem szarok aranyat ...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
13. csiki2 pongr...
2015.05.08. 20:04
De legalább nem haltál bele...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. thestock pdx06
2015.05.08. 21:05
Azért ez nem teljesen hülyeség. Sok mindent lestünk el az állatvilágtól,és mint azt a cikk is említi,az egyik legnagyobb szakítószilárdságú szerves anyag a pókselyem.
Volt egy film ahol ezt is megemlítik,azt hiszem A csodálatos pókember titka a címe.A hülyeségek között azért vannak érdekes infok a témával kapcsolatban.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. gombabacsi
2015.05.08. 21:23
az ilyen pókhálós cikkekről mindig az jut eszembe hogy falun a pajtában brutál sok pókháló volt. csak össze kéne szedni minden faluból!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. norman81
2015.05.09. 11:47
Na, majd ,ha elő tudják állítani mesterségesen és a többszörösére turbózzák a kedvező tulajdonságait, akkor készítenek majd belőle védőöltözetet, lövedék álló mellény kompozit anyagaként is jó lehet,de akár még az űrtechnológiában is viszont láthatjuk pár év múlva.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. rfj1989 pdx06
2015.05.09. 16:35
Biztos lehetsz benne, hogy nem arra gyúrnak, hogy neked több házimunkát kelljen elvégezned... ennek kutatási okai vannak, sokmindent meg lehet a természettől tanulni.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. Crytek01
2015.05.09. 21:55
Annyira permetezik majd őket valakit megcsípnek azt nesze neked Szpájdörmen
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. Renhoek rfj19...
2015.05.09. 21:57
A bekorlátolt elméjével nem hiszem, hogy felfogná, (hisz dddínók!) ne is próbálkozz

Amúgy ON, valahogy olyan enzimstruktúrát kéne készíteni, ami képes a grafén előállítására... Onnan transzgénként bevinni a pókba, és gyárilag beleszőné a hálóba.

Illetve onnantól már kecskék tőgyébe is inzertálható, és nagyipari mennyiségben is előállítható rendkívül erős kompozit anyagok készíthetőek.
Az enzimek rendkívüli struktúrák építésére képesek, vagy ha ez nem működik, akkor magának a GM bacinak kéne valahogy növesztenie szén nanocsöveket.

A baktériumokról tudni kell, hogy rendkívül szeretnek pilusokat növeszteni, amin géneket cserélgethetnek. Ha elérhető lenne, hogy mondjuk szénből építsék a struktúrát enzimkomplexek segítségével, akkor megoldható lenne egy probléma...

A természetben rengeteg példát találhatunk nanostrukturált felületekre, szóval még van is realitása a dolgoknak. A természet imád modulárisan építkezni, nanoblokkoktól kezdve mikro-makroegységekig.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. _DiEGO_
2015.05.10. 09:26
thestock

+1

Renhoek


+3
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. Renhoek
2015.05.10. 15:07
Amúgy a céltudatos fehérje és enzimtervezés lehet az évszázad legnagyobb eredménye. Jelenleg csak a természetből másolt struktúrák módosítgatásánál és ide-oda ültetgetésénél tartunk... de ha egyrészt sikerülne megérteni ezeket a kis gépeket tökéletesen, azt, hogy egy egyszerű kódsorból pontosan miként áll össze egy térszerkezet - mindezt a kvantumbiológia eszközeivel lehetne szimulálni nagy hatékonysággal, akkor minden mai reakció és vegyület létrehozható lenne. Képzeljük csak el a sejtjeinkben működő kis számítógépet/ varrógépet, ami a DNS-t szabja varrja, másolja, javítja.

Vagy pl a szén nanocső... ehhez kéne valami enzimkomplexet tervezni, szimulálni stb... és a végén a gép kiköpne egy kódsort, ami magától összeáll és elkezdi gyártani a megfelelő szerkezetet.
A kódsor definiálja a térszerkezetet és a funkciót is.

Csak ugye a természetnek mondjuk volt 10 millió éve és végtelenhez közelítő pókja, hogy apró mutációkkal elérjük a legtökéletesebb struktúrát ... de ha valaki rájön, hogyan kell tervezni ilyesmiket "ésszel" és sok szimulációval, akkor szinte minden ma elképzelhető technológiában haszna lenne.

Szemléletesen: Például szén nanocső gyártáshoz nem lenne szükség gépekre, speciális anyagokra, gázokra, ipari áramra stb... hanem berendelsz 10 köbméter spéci enzimgyártó e.colit, adsz neki megfelelő tápot, és már köpi is ki ipari mennyiségben a szén nanocső szövetet.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. FaL
2015.05.11. 09:35
Ezzel kapcsolatban csak azt nem értem, hogy alapvetően a grafént, meg szén nanocsöveket rohadt lassú és drága eljárás előállítani, ezek meg itt fújdossák be vele a pókokat

Egyébként tényleg Renhoek-nek van igaza, sokkal értelmesebb és gazdaságosabb lenne a természetet rábírni arra, hogy előállítsa nekünk ezeket az anyagokat. Szerintem mondjuk biztosan van valami akadálya, különben már próbálkoztak volna vele, de reméljük valami okos majd kitalál valami forradalmit, mert az ipari mennyiségben előállított grafénre és szén nanocsövekre óriási szükség lenne a komolyabb projektekhez.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Renhoek FaL
2015.05.11. 15:54
Hoppá... Ez nem csak nekünk jutott eszünkbe

http://www.sciencedaily.com/releases/2007/12/071207150717.htm

https://cordis.europa.eu/partners/web/req-6501

Google találat... szerintem érdemes utánanézni.
Jelenleg tényleg szinte csak lopkodjuk a technológiát a természettől, ezért lenne hatalmas áttörés, ha miután kitanultuk jó alaposan mi hogyan működik, saját magunk is tervezhetnénk funkciókat.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Renhoek
2015.05.11. 16:04
Másik érdekesség még, a "tervezett" evolúció. Amolyan tanuló algoritmus szerű dolog, engem totál lázba hozott.

Fogunk egy modellt, ráeresztünk egy nagy mintájú szimulációt, és apró mutációkkal szelektálunk (amelyik előnyösebb azt "örökítjük" tovább" Kb szimulálva az evolúciót. Kicsit bele lehet vinni célzott szelekciót is, amire a természet nem igazán képes, mivel egyszerűen csak a túlélés a hajtóerő.

Például így lehetne emberi beavatkozás nélkül célzott fehérjéket, enzimeket alkotni...( vagy akár nagyobb strukturális egységeket. )Csak ehhez ma még felfoghatatlan számítási kapacitás kell, és nagyon pontos modellek, vagy ha nem is pontos, inkább trükkös leegyszerűsített helyettesítő képek.

Nem könnyű behozni mondjuk 1 milliárd évnyi evolúciót és inf mennyiségű mintát egy olyan jelenben, ahol egyetlen fehérje szimulációja is rettentő sok erőforrást felemészt - ráadásul nem is értjük pontosan a kvantumbiológiáját (még)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. ParagonHex
2015.05.13. 08:18
Két dolog ugrott be a hozzászólásokat olvasva.

1., Tök jó hogy most már technológiailag is ilyen sokat tanulhatunk a természettől. Előbb-utóbb talán komolyan vehető érv lesz, hogy e miatt kell rá vigyázni.

2., @ Renhoek:
Én az ilyen tervezett evolúció dologgal várnék még picit. Ezek a "flótások" lefújták a pókokat méregdrága cuccokkal, és várták, hogy mi lesz. El is ismerték, hogy halvány lila gőzük nincsen, mi folyik a motorháztető alatt.
Úgy sejtem, hogy a témában ennél sokkal alapvetőbb dolgokról tudjuk, hogy működik, de fogalmunk sincsen, hogyan és miért. Addig meg (kísérletezésen kívül persze) ne piszkáljuk már!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!