A teia de aranha é Conhecido por ser 5 vezes mais forte que o aço. Seda do bicho-da-seda através de alguns ajustes genéticos Pode ficar mais complicado. E agora uma equipe diz ter encontrado uma maneira de fiar fibras de seda que são quase como o Kevlar, literalmente, sem nenhum fio sintético preso.
Notavelmente, a nova abordagem preserva a estrutura natural das fibras de seda e depende principalmente de temperatura e pressão cuidadosamente controladas para endurecer a seda. De acordo com recente sustentabilidade natural A pesquisa mostra que, ao fundir calor e pressão, as fibras de seda são transformadas em um material denso e transparente, maior que o osso e com resistência à tração quase tão alta quanto a das fibras de Kevlar. Em comparação com materiais artificiais, as fibras decompõem-se mais facilmente, tornando-as componentes viáveis de tecnologias sustentáveis, observou o documento.
Além disso, esta “seda fundida” é transparente mesmo na faixa visível e possui propriedades ópticas relevantes para tecnologias sem fio e de imagem de próxima geração. Li Chun Meicoautor do estudo e engenheiro biomédico da Tufts University disse ao Gizmodo.
Seguindo a lenda da seda
Historicamente, os humanos começaram a extrair seda dos bichos-da-seda desde cedo. 8.500 anos atrás. Mas, nos últimos anos, a organização química única das fibras de seda levou a um ressurgimento do interesse pela seda para o desenvolvimento de materiais avançados para engenharia biomédica, geração de energia, preservação de alimentos, sensores e muito mais, segundo o jornal.
“A questão inicial resultou de problemas de longa data no processamento de biopolímeros naturais”, disse Li. A seda natural tem “propriedades mecânicas e funcionais impressionantes”, mas o seu processamento requer processos “lentos e quimicamente intensivos” que “podem destruir a estrutura hierárquica que dá à seda muitas das suas propriedades úteis”, acrescentou.
Encontrando a Zona da Seda
A principal melhoria resultante da nova abordagem é que não é necessário tratamento químico excessivo. Os pesquisadores “simplesmente alinham as fibras e aplicam calor e pressão para fundi-las em uma única etapa”, explicou Li. Declaração de tufos. Para o estudo, Li e colegas trataram primeiro as fibras de seda disponíveis comercialmente com carbonato de sódio para remover a cobertura pegajosa produzida pelas traças da seda.
“O objetivo não era apenas ver se as fibras poderiam ser fundidas diretamente, mas também entender o que acontece durante o processo – como as fibras se unem, como sua estrutura muda e por que o material final tem um desempenho tão bom”, disse Li ao Gizmodo.
O segredo foi encontrar a área ideal para prensar a seda a quente. Se a temperatura e a pressão forem muito baixas, a seda ficará muito mole. Se a temperatura e a pressão forem muito altas, a seda pode ficar muito quebradiça ou quebrar completamente. A equipe pousou em uma janela entre 125 e 215 graus Celsius (257 e 419 graus Fahrenheit) e 1.900 e 9.800 atmosferas de pressão.
Surpreendentemente, nestas condições, as fibras de seda aglomeraram-se e fundiram-se, assumindo novas formas cuja estrutura lembrava a madeira. De acordo com o comunicado, fortes ligações entre fibras dissipam todas as tensões colocadas no material, criando um material forte e resistente que preserva as melhores propriedades da seda natural.
Qual é a próxima grande novidade?
A equipe de pesquisa espera que este novo material seja útil em uma ampla gama de aplicações. Os pesquisadores também relataram que realizaram testes balísticos para confirmar que o material era “tão resistente a perfurações quanto os polímeros reforçados com fibra de carbono” usados em aviões e automóveis. Declaração da Universidade de Michigan Sobre os resultados. Eles até implantaram alguns em ratos e viram que o material se decompunha lentamente, o que significa que poderia ser útil para implantes médicos temporários.
No futuro, a equipe deseja que o Magic Silk seja mais escalonável e suporte formas complexas, e atualmente estão conduzindo investigações de acompanhamento para atingir esse objetivo. A ideia, acrescentam os investigadores, é atrair parceiros industriais e comerciais que pretendam integrar a seda fundida em sensores e outras tecnologias.
“Os materiais sustentáveis não precisam ser fracos, nem precisam ser substitutos simbólicos do plástico”, disse Li ao Gizmodo. “Alguns materiais naturais são altamente processados pela natureza, e a seda é um deles. A sustentabilidade pode vir de um melhor design, melhor processamento e uma compreensão mais profunda dos materiais que já existem na natureza.”
