Kinijos mokslininkams pavyko išsiaiškinti, jog į šilkaverpių vikšrų maisto šaltinį įmaišius šiek tiek grafeno arba anglies nanovamzdelių jų gaminamas šilkas tampa tvirtesnis nei įprastai. Straipsnyje, publikuotame žurnale „Nanoletters“, tyrėjų komanda aprašo naudotą tyrimų metodą ir ką pavyko aptikti išbandžius naujosios rūšies šilką.
Šilkas nuo seno vertinamas dėl savo puikios faktūros ir tvirtumo, jį natūraliai ima gaminti šilkaverpių vikšrai praėjus maždaug mėnesiui po išsiritimo iš kiaušinėlių. Tokio proceso metu susukamos šilko gijos iš baltymų, esančių šių vabzdžių seilių liaukose. Kelis pastaruosius metus mokslininkai bandė patobulinti šilką įmaišydami į jo sudėtį dažų, nanodalelių, elektriškai laidaus plastiko arba netgi antibiotikų. Tam įgyvendinti buvo taikomi du metodai: arba modifikuojamas jau pačių šilkaverpių pagamintas šilkas, arba vikšrams sumaitinamos norimos medžiagos, kad šie jas natūraliai įaustų. Naujajame darbe tyrėjai pasirinko antrąjį variantą, pagardindami įprastinį šilkaverpių vikšrų maistą anglies nanovamzdelių ir grafeno desertu.
Šiam tikslui pasiekti mokslininkai apipurškė šilkmedžio lapus vandens tirpalu, kurio sudėtyje buvo 0.2 procento anglies nanovamzdelių arba grafeno, ir paruoštas skanėstas buvo patiektas šilkaverpiams. Tuomet buvo laukiama, kol šie pagamins šilką įprastu būdu. Gautasis šilkas buvo mechaniškai išbandytas ir paaiškėjo, jog jis gali atlaikyti maždaug 50 procentų didesnį tempimą, lyginant su tradiciniu šilku. Detalūs tyrimai atskleidė, kad patobulintąjį šilką sudarė tvarkingesnė kristalinė sandara. Kitų bandymų metu, kuomet temperatūra buvo pakelta ligi 1050 °C, šilkas karbonizavosi ir tai privertė jį tapti laidžiu elektros srovės tekėjimui.
Apibendrinant gautus rezultatus, reiktų pasakyti, kad iš naujojo šilko būtų galima pagaminti labiau apsaugančius audinius, tvirtesnius medicininius implantus arba netgi drabužius su įmontuota elektronika. Tačiau iki to dar reikia atlikti daug juodo darbo. Pavyzdžiui, tyrėjai neišsiaiškino, kaip šilkaverpių vikšrai sugebėjo įausti anglies nanovamzdelius arba grafeną į pagamintą šilką. Taip pat nenurodė, koks įaustos medžiagos kiekis buvo šilke. Arba taip ir liko neaišku, ar tokiomis medžiagomis pagardintas šilkaverpių maistas turėjo jiems kokios nors neigiamos įtakos. Mokslininkai siūlo į tyrimus įsitraukti ir biologus, kurie galėtų pateikti atsakymus į tokio pobūdžio klausimus.
Silkworms fed carbon nanotubes or graphene produce stronger silk
Daugiau:
Pentagonas užsakė pagaminti šarvus iš voratinklio
Nauji grafeno oksido tyrimai priartina prie panaudojimo technologijose