Тутовый шелкопряд вдохновил на создание более быстрого и простого метода производства нановолокна.

Фото: Depositphotos

Нанотехнологии
Инструменты
Шрифты

Нановолокна в последнее время используются во многих областях, начиная от перевязок для ран и заканчивая воздушными фильтрами и высокопрочными композитными материалами. В настоящее время ученые разработали более быстрый и простой метод производства этих волокон, вдохновленный шелкопрядом.

По словам исследователей из китайского Сычуаньского университета, все существующие методы производства нановолокон, такие как электропрядение, либо сложны, либо медленны, либо приводят к комковатым волокнам.

Напротив, тутовый шелкопряд быстро и легко производит собственные высококачественные ультратонкие шелковые волокна. Он делает это, просто выделяя свою липкую слюну на поверхность, а затем оттягивая голову назад, вытягивая слюну в длинную нить. Исследователи из Сычуани воспроизвели этот процесс с помощью техники, известной как прядение с микроадгезией (MicroAdhesion-Guided, MAG).

Это включает в себя проталкивание массива микроигл в кусок пенопласта, пропитанного раствором полиэтиленгликоля, а затем снова вытягивание их обратно. По мере того, как иглы удаляются, каждая из них вытягивает тонкую нить полимера из губки. Эти нити быстро сохнут, после чего их можно обрезать и использовать.

Более того, имитируя различные движения головы тутового шелкопряда при производстве своих шелковых волокон, также можно создавать различные виды нановолокон с помощью метода прядения MAG.

Например, если иглы просто вытянуть прямо из губки, все волокна будут прямыми и ровными. Однако, если ряд игл качается или вибрирует, волокна сшиваются друг с другом. И если массив повернуть в одну или другую сторону, когда его оттягивают назад, все нановолокна скручиваются вместе, образуя одно волокно большего размера.

На самом деле, было обнаружено, что в зависимости от типа требуемых нановолокон, массив микроигл не всегда необходим.

Просто поместив вместе две пропитанные полимером губки, а затем разъединив их, ученые смогли получить прямые нановолокна, которые использовались для создания мгновенной повязки, которую накладывали на кожу человека. В качестве дополнительного бонуса к полимеру был добавлен антибиотик, который позволял повязке подавлять рост вредных бактерий.

Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Nano Letters. Процесс прядения с микроадгезией показан на видео ниже.

Простой способ сплести нановолокна, вдохновленный шелкопрядом. Видео: American Chemical Society.

Источник: American Chemical Society.