قوی ترين الياف موجود در جهان

[Astraea 25,351]

پروتئينی كه عنكبوت را قادر می سازد خود را آويزان كند و همچنين به شكار طعمه كمك می كند، نظر دانشمندان را به خود جلب كرده است . مولكول های اين پـروتئين بسيار كشسان و قـوی هستند ، تقريباً ۲۰ برابر از نايلون كشسان تر و ۹ برابر از فولاد در قطر مساوی قوی تر می- باشد .علاقـه به تـار عنكبوت در حالی است كه زمينه مـواد زيستی، مورد بسيـار قابل توجه و رو به رشــدی در زمينه پـژوهش های مــواد است .دليل توجه ارتش ايالات متحده به اين ماده استفاده از آن در ساخت جليقه های ضد گلوله و محافظ هاست. هدف عمده ی پژوهش های دانشمندان، درك چگونگی چين خوردن اين پروتئين و سازماندهی رشته تار عنكبوت است . پژوهشگران با استفاده از روش ميكروسكوپ نيروی اتمی و يك كشنده مولكولی، با تصويربرداری و كشش اين پروتئين، به سر نخ هائی دست يافته اند.اين مشاهدات به پژوهشگران كمك می كند تا آنچه را در هنگام تشكيل تار عنكبوت در غده تراوش تارعنكبوت رخ می دهد ، شبيه سازی كنند .آنها دريافته اند كه وقتی پروتئين باز می شود به صورت تكه تكه است . در ضمن اين پروتئين دارای پيوندهایی است كه هنگام افزايش بـار ، باز شده و تغيير شكل می دهند ، اين امر از الگوئی پيروی می كند كه در ديگر پروتئين های تحت بار كشف شده است .تار عنكبوت دارای بخش های كريستالی و بخش های شبه لاستيكی كشسانی است.پژوهشگران دريافته اند كه مولكول های منفرد دارای هر دو بخش هستند .پـژوهشگران بر اين باورنـد كه با مطالعه توانمندی عنكبوت ها در تنيدن تــار می توان به راز توليد مواد قوی تر و بهتر پی برد . آن ها بر اين باورند كه می توانند با تقليد از عنكبوت فر آيند طراحی مواد را بهبود بخشند .به اين ترتيب آن ها می توانند كارآیی محصولات گوناگون، از راكت تنيس گرفته تا بمب افكن استلث(stealth) بهبود بخشند . آزمايش های انجام شده نشان می دهد كه تارعنكبوت در برابر تغيير خواص ، فوق العاده مقـاوم است و می توان آن را در هوا يا زير آب تنيد .الياف تار عنكبوت، با ظرافت بسیار (قطری در حدود ۰۲/۰ ميكرون) برتری های فراوانی دارند . ويژگی های ذاتی تار عنكبوت برای مهندسانی كه در حال طراحی مواد برای مشتريان وبازار صنعتی هستند، بسيار جذاب است .آنها می گويند:" بطورمعمول می توان موادی فوق العاده قوی ساخت ولی با اين كار چقـرمگی كاهش می يابد؛ هم چنين می توان موادی با چقرمگی فوق العاده بالا ساخت ولی استحكام كاهش خواهد يافت . تركيب اين دو ويژگی همان گونه كه در تار عنكبوت مشاهده می شود، هدف ماست

[Astraea 25,351]

آيا مي دانستيد تار عنكبوت عجيب ترين نخ دنياست. جف ترنر، يكي از توليدكنندگان الياف مي گويد: «عنكبوت جلوي چشم ما تار خود را توليد ميكند و ما هنوز نتوانسته ايم به راز آن پي ببريم. البته ۴۰۰ ميليون سال طول كشيده تاعنكبوت به اين كيفيت دست يابد!

عنكبوت اين تار شگفت را با ۲۰ نوع آمينواسيد ميسازد كه ما در مو، پوست و بدن خود داريم. او همين آمينواسيدها را روي هم مي گذارد وآن رشته هاي زيبا را با زلالي و شفافيت كامل پديد مي آورد و اين روند كاملا طبيعياست و هيچ نوع حرارت، مواد شيميايي يا مواد سمي و مشكوك در آن به كار نرفته است.» بدبختانه، عنكبوت هارا نمي توان پرورش داد. آنها گوشتخوارند. بنابراين ترنر و گروهش به فكر جايگزين افتاده اند و آن استفاده از ژن پروتئين عنكبوت و توليد آن بااستفاده از غده پستاني بز است. اين ماده كه طي فرآيندي پيچيده به دست مي آيد «بيواستيل»(Bio Steel) نام گرفته است.نخ به دست آمده از اين فرآيند مي تواند داراي ويژگي هاي بسيار قابل توجهي باشد. از جمله مواردي كه از هم اكنون بحث آن مطرح استساخت نخ هاي بسيار ظريف بخيه چشم، جليقه هاي ظريف ضدگلوله و نخ هاي ماهيگيري است. عده ايبر آنند كه با استفاده از اين نخ بسيار محكم و بسيار سبك مي توان طناب هاي۲۰۰مايلي فضايي ساخت و بسياري از اجسام لازم در ايستگاه هاي فضايي را به وسيله آنبالا كشيد!

ترنر مي گويد: تمدن ها خود را با موادي كه مورد استفاده قرار ميدهند تعريف مي كنند. انقلاب صنعتي با فولاد قدم به عرصه گذاشت. كامپيوترها ازسيليكون پديد آمدند. ما در آستانه ورود به عصر تقليد بيولوژيكي هستيم. اين يعني بازگشت به طبيعت.