Örümcekler 400 milyon yıldır ipek üretiyorlar. Ancak birçok mühendis, biyolog, doğa ve malzeme bilimci bu mucizenin gizemini hala çözemedi.
Örümcek İpeği Ve Özellikleri
Doğal bir biyopolimer olan örümcek ipeği saç telinden ince, pamuktan hafif, plastikten esnek ancak çelikten beş kat sağlam. Aynı zamanda biyobozunur, çevre dostu ve tamamen geri dönüşebilir olması, bu malzemeyi araştırmacılar için cazip kılan diğer özelliklerdendir. Yapay olarak üretilebilirse tıp ve endüstride devrim yaratacak yeniliklerin önünü açacak.
Bir bilim ve teknoloji firması, örümcek ipeğinin kimyasal formülünden yola çıkarak, birçok uygulama alanı olan, sağlamlığı ve esnekliğiyle örümcek ipeğinin üstün fiziksel özelliklerine en çok yaklaşan, ama onun kalite açısından biraz daha düşük bir benzeri olan kevları (yapay elyaf) üretmiş, ancak örümcek ipeği kevlardan daha sağlam ve dayanıklı olmasının yanı sıra biyobozunur ve çevre dostu da olduğundan, birçok bilim adamı ve teknoloji firması ipek üzerindeki araştırmalarını sürdürüyor.
Örümcek İpeği İle Çalışmalar
Araştırmacılar hayvanlar üzerinde yaptıkları çalışmalarda örümcek ipeğinin normalde vücut içerisine yerleştirilen implantların sebep olduğu gibi bir reaksiyona sebep olmadığını görmüşler. Bu nedenle örümcek ipeğinin doku uyumlu yapay tendon ve bağların üretiminde, hassas ameliyatlar için biyobozunur ve alerji yapmayan ameliyat ipliklerinin üretiminde, ilaç salınım sistemlerinde, damar yaralanmalarının tedavisinde ve daha birçok ileri teknoloji ürünü tıbbı malzemenin üretiminde kullanılabileceği düşünülüyor.
Science Advances dergisinde yayımlanan çalışmada, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT), İnşaat Mühendisliği Bölüm Başkanı Prof. Dr. Markus Buehler ve ekibi örümcek ipeğinin “süper kasılma” denilen bir özelliğinden söz ediyor. Bu özellik sayesinde örümcek ipeğindeki ince lifler nemdeki değişikler karşısında aniden büzülüyor. Buehler liflerin sadece büzülmediğini, aynı zamanda büküldüğünü de söylüyor. Araştırma ekibinde yer alan Çin, Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Doç. Dr. Dabiao Liu, nemin örümcek ipeğine etkisini araştırırken bu özelliği tesadüfen keşfettiklerini söylüyor.
Araştırmacılar örümcek ipeğinden yaptıkları bir tür sarkaç ile deney yaparak bağıl nemi yükselttiklerinde sarkacın hareket ederek döndüğünü fark etmişler. Araştırma ekibi insan saçı da dâhil pek çok malzemeyi aynı teste tabi tutmuş fakat hiçbirinde örümcek ipeğininkine benzer bir hareket gözlememişler.
Bu veriyi kullanmak isteyen Doç. Dr. Liu örümcek ipeğinin bu özelliğinden dolayı yapay kas üretimi için, bu yapay kasın da robotlar için kullanılabileceğini düşünmeye başlamış. Böylece ortam nemi kontrol edilerek robotun hareketlerinin de kontrol edilmesi mümkün olabilecek.
Araştırmacılar ortam nemine yanıt olarak bükülme davranışı sergileme eğilimini nano ölçekte ipek bazlı malzemeler tasarlamak için kullanmanın mümkün olabileceğini belirtiyor. Bu malzemelerin yapay kas üretiminde kullanılması söz konusu olduğu gibi neme dayanıklı yumuşak robotlar ve sensörlerden akıllı tekstil ürünlerine kadar pek çok uygulamalarının olabileceği düşünülüyor.
Kaynak: bilimteknik.tubitak.gov.tr
