Webは、生物によって生成される最も強力な既知の素材であり、 ケブラーでさえ10倍以上劣っています。 現在、科学者はカーボンナノチューブでカーボンナノチューブを強化し、通常のウェブよりも強くし、その導電率を高めて、新しいウェブベースの電子機器の作成につながることがあります。
スレッドの自然な強さは、多くの分野の商用アプリケーションにとって潜在的に価値のあるものです。 研究者は、例えば、 人工皮膚や腱を作成するときなど、その医学的可能性をすでに模索しています。
さらに、ウェブを大幅に削減できます。このプロパティは、ロボットや人工装具の人工筋肉の生産に役立つと考えられます。 たとえば、厚さがわずか1 mmのウェブは5 kgの重量を持ち上げることができ、これは同じ厚さの筋肉が持ち上げることができる重量の50倍です。
ご注意 翻訳者：どうやらそれは超収縮を意味します：
ウェブが濡れると、大きく収縮します（この現象は超収縮と呼ばれます）。 これは、水分子が繊維に浸透し、乱れた親水性部位をより可動性にするためです。 ウェブが伸びて昆虫にたるんだ場合、雨の日や雨の日に収縮し、同時にその形状を復元します。
優れた強度と柔軟性により、電子機器で使用するのに魅力的な材料ですが、この用途は、導電性材料を製造する科学者との適合性に依存します。 そのため、彼らはウェブとカーボンナノチューブを組み合わせ、その導電性は何十年も研究者を魅了してきました。
カーボンナノチューブは、直径がナノメートルで測定される中空のカーボンチューブです。 幅はDNA鎖に匹敵しますが、鋼鉄の100倍の強度と6倍の軽量性があり、電気伝導率と熱伝導率は金属と競合します。
ウェブ自体は女性的ですが、湿ると柔らかくなります。 研究者は、黄金のクモ（Nephila clavipes）から収集したクモの巣をカーボンナノチューブの乾燥粉末と混合し、この混合物を数滴の水で湿らせて一緒に粉砕しました。
フロリダ州タラハシーにある国立高磁場研究所の物理学者であるスティーブン・エデンは、次のように述べています。 「最初は、さまざまな化学薬品と高温処理を使用した従来のコーティング方法を使用しようとしましたが、後で水と圧力で十分であることがわかりました。」
乾燥後、糸を減らし、ナノチューブの均一な層で覆った。 「このコーティングは非常に高品質で非常に均一です」とスティーブンは言いました。
このハイブリッド材料は導電性であるだけでなく、従来のウェブよりも3倍強力です。 実験から、この材料は通常のウェブと同じように人工筋肉としての使用に適していることがわかります。
「スレッドが50％引き伸ばされた場合でも、電気伝導率は維持されました」とStephen氏は言います。
研究者は、新しいウェブの電気伝導度は湿度と運動量に依存する可能性があると指摘しました。 そのため、水分計とひずみ計に用途を見つけることができ、実際、すでに新しいスレッドを使用した心拍数モニターを開発しています。 金メッキ、またはナノチューブのより厚い層を使用すると、導電率を水分レベルに依存しにくくすることができます。
現在、科学者は、すでにナノチューブを含む合成ウェブを開発しようとしています。 「この素材の汎用性は、多くの用途を見つけることができることを意味します」とスティーブンは言いました。
科学者は、Nature Communications誌で9月10日に結果を説明しました。
ご注意 翻訳者：一般に、参照による研究は非常に完全で興味深いものであり、ほとんどの画像はそこから撮影されています。