Vedci spriadajú hydrogél do syntetického pavúčieho vlákna
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 12. 7. 2017
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Chemici z univerzity v Cambridge prišli na spôsob, ako vytvoriť syntetické pavúčie vlákno, ktoré je silné, elastické, netoxické a z ekologicky udržateľných zdrojov. Je vyrobené z materiálu, ktorý je z 98 percent z vody. Nové umelé vlákno sa spriada z hydrogélu pri izbovej teplote a jeho výroba je lacnejšia, ako súčasných alternatív, pričom si zachováva mnoho vlastností, ktoré má vlákno zo skutočného pavúka.
Pavúčie vlákno je známe najmä ako lepivá látka, ktorú používajú pavúky pre vytvorenie pascí na chytanie koristi, alebo fiktívny superhrdina pre chytanie zloduchov. Vlákno v sebe kombinuje vysokú pevnosť v ťahu, porovnateľnú s legovanou oceľou a húževnatosťou, pričom sa môže namotať do veľmi tenkých nití, z ktorých by sa dalo vytvoriť oblečenie tak trvanlivé, že by mu tradičný hodváb z húseníc závidel.
Problém je však v tom, že sa veľmi ťažko dá získať dostatok takéhoto pavúčieho vlákna pre masovú výrobu, aj pretože na rozdiel od húseníc sú pavúky známe ako kanibali, takže sa nedajú chovať vo veľkých množstvách. Samotné vlákno je zložitou štruktúrou rôznych bielkovín zmiešaných so sacharidmi a lipidmi a jeho kopírovanie v laboratóriu je tiež veľmi ťažké. V minulosti boli vykonané rôzne pokusy o vytvorenie umelých pavúčích vlákien, no tie sa často tvorili pri vysokých teplotách s použitím toxických rozpúšťadiel.
Vedeckí pracovníci z univerzity v Cambridge však začali testovať hydrogél, čo je látka vyrobená z 98 percent z vody, ktorá je viazaná molekulárnymi väzbami, nazývanými ako cucurbiturily, zložené z kremeňa a celulózy. Vďaka interakcii zlúčenín tvoriacich hydrogél je možné z neho vytiahnuť veľmi dlhé supramolekulárne polymérne vlákna, ktoré sa vytvárajú pri izbovej teplote, pretože molekuly sa navzájom spájajú zdieľaním elektrónov.
Podľa tímu vedcov sa v priebehu 30tich sekúnd zo spriadania voda odparí z vlákien, ktoré majú iba niekoľko milióntin metra v priemere. Vlákna sú silné a elastické s vlastnosťami podobnými skutočným pavúčím vláknam. Napríklad syntetické vlákno z hydrogélu dokáže absorbovať veľké množstvo energie svojím napínaním.
Vedci sú presvedčení, že táto metóda by mohla byť užitočná nielen pri výrobe textílií, senzorov a iných materiálov, ale mohla by sa použiť pre vytváranie ďalších syntetických vlákien, ktoré sa v súčasnosti vyrábajú s pomocou toxických a energeticky náročných procesov.
