Les scientifiques ont accidentellement créé une substance collante tout droit sorti d'un film de science-fiction

Lorsque vous pensez à la soie, un ver à soie pourrait venir à l'esprit. L'un des faits les plus connus sur les vers à soie est qu'ils font tourner leur propre soie. Cependant, ce ne sont pas les seules créatures qui le font. Le cocoon a une caterpillar se construit en soie, et même pendant le cycle de vie d'un lorme inch, il utilise des fils de soie pour s'abaisser au sol. Et, les fibres de soie collantes utilisées pour créer accidentellement une nouvelle substance similaire à la sangle de Spider-Man ont été dérivées de cocons de mite en soie.

Des chercheurs de la Silklab University Tufts travaillent avec des soies qui se produisent naturellement dans la nature, en les réinvenant en biomatériaux pour les technologies avancées. Par exemple, il a des revêtements comestibles pionniers pour que les produits durent plus longtemps et des cors qui sont si puissants qu'ils tiennent sous l'eau – tous deux en utilisant la fibroïne de soie régénérée (RSF), qui est une protéine de bloc de construction dérivée des fibres de coco de mite de soie bouillonnantes dans une solution . Après avoir eu du mal à faire des progrès en maîtrisant les propriétés adhésives, élastiques et rigides des fils Web Spider, le professeur adjoint de recherche de l'Université Tufts, Marco Lo Presti, a fait une percée par accident.

Il a expliqué dans un communiqué: « Je travaillais sur un projet faisant des adhésifs extrêmement forts en utilisant la fibroin de soie, et pendant que je nettoyais ma verrerie avec de l'acétone, j'ai remarqué un matériau de type Web formant au bas du verre. » Avec des tests supplémentaires, les scientifiques ont créé une solution de fibroin en soie qui se solidifie presque immédiatement et est assez forte pour soulever de petits objets – un peu comme la sangle de Spider-Man. Les résultats ont été publiés dans Advanced Functional Materials en septembre 2024.

En tant que fan de Spider-Man, Marco Lo Presti était enthousiasmé par sa découverte accidentelle en 2018. Avec l'aide d'autres chercheurs de SilkLab, il a passé 18 mois à collecter des données et tester diverses combinaisons de RSF avec des solvants pour créer une technologie de sling Web et reproduire fils d'araignée. Les solutions RSF qui sont exposées à des solvants organiques, tels que l'acétone ou l'éthanol, forment des hydrogels semi-solides, mais il faut des heures pour que la transformation se développe pleinement. Lorsque la dopamine, qui peut être utilisée pour fabriquer certains des types de colle les plus forts, a été ajouté à la solution, le processus de solidification a été presque instantané car l'eau de la solution a été éloignée du fibroin, créant des fibres qui ont fortement adhéré aux surfaces – Tout comme les Barnacles.

Après avoir compris comment rendre la solution collante et solidifier plus rapidement, Lo Presti et son équipe l'ont plongé à travers une aiguille coaxiale. Le résultat a été un flux mince entouré d'une couche d'acétone, qui a évaporé et déclenché la solidification. Ce qui restait était une fibre attachée à l'objet qu'il a touché. Ensuite, les chercheurs ont ajouté du chitosane – un dérivé d'exosquelette d'insecte – pour donner aux fibres jusqu'à 200 fois plus de résistance à la traction, ainsi qu'un tampon borate pour une augmentation de 18 fois l'adhésivité. Avec ces modifications, les fibres plongées ont pu ramasser des objets pesant jusqu'à 80 fois plus que leur propre poids, comme un scalpel partiellement sable, un boulon en acier et un bloc de bois.

Lo Presti a déclaré aux Tufts maintenant: « (araignées) font généralement tourner la soie de leur glande, contacter physiquement une surface et tirer les lignes pour construire leurs toiles. et ramasser un objet à distance.

L'étoffe des rêves des amateurs de bandes dessinées Marvel semble trop beau pour être vrai. Cependant, dans un épisode de « The Official Marvel Podcast », le professeur de génie biomédical de l'Université Tufts Fiorenzo Omenetto n'a pas réduit la possibilité de développer un hommage réel à Spider-Man sous la forme d'une sangle qui pourrait être tirée d'un poignet compact Dispositif – Contrairement à la façon dont une araignée tourne son Web – avec quelques recherches supplémentaires dans la conception.

En parlant du laboratoire, Omenetto a déclaré que le moteur de leur innovation est que les chercheurs croient que les matériaux de la nature peuvent faire des choses inattendues. S'il est difficile de spéculer sur l'objet le plus lourd qu'un matériau comme celui-ci pourrait tenir, a-t-il expliqué: « La soie elle-même a une combinaison très impressionnante de résistance et d'élasticité en traction. C'est l'un de ses superpuissances, et cela lui permet d'absorber beaucoup d'énergie et de Soutenez des charges très lourdes. sans se casser. « 

Omenetto a également noté que, dans d'autres recherches, ils ont pu créer un peu de toile d'araignée légère qui a maintenu 4 000 fois son poids. Il a ajouté que le laboratoire utilise la soie parce que les araignées ne sont pas aussi amicales que les chenilles.