Шелк - довольно удивительный материал. Волокно, пряденное из коконов тутового шелкопряда Bombyx mori, которое жевает исключительно на листьях шелковицы, легкое, мягкое и имеет красивый блеск. Он также удивительно прочен для натурального волокна, но исследователи нашли способ сделать его еще сильнее, открывая двери для новых применений для шелка.
Ученые из Университета Цинхуа в Пекине начали подавать листья шелковицы тутового шелкопряда, покрытые 0, 2-процентным раствором углеродных нанотрубок или графена. В результате, как сообщает Боб Йирка на Phys.org, получился шелк, который выдерживал на 50% больше стресса, чем стандартный материал. Он также проводил электричество при нагреве до 1922 градусов по Фаренгейту. Результаты появляются в журнале Nano Letters.
Открытый в 2004 году графен представляет собой удивительный материал, состоящий из одного слоя атомов углерода. Это самый тонкий материал, который можно изготовить - в 200 раз прочнее стали, но при этом очень гибкий. Углеродные нанотрубки, которые по существу представляют собой листы графена, свернутые в цилиндр, обладают огромным потенциалом для укрепления других материалов, служат проводниками и транзисторами и даже для очистки или опреснения воды. Это настолько революционно, что инженеры, которые обнаружили этот удивительный материал, получили Нобелевскую премию в 2010 году.
Эта последняя находка является еще одним впечатляющим применением универсального материала. Но есть еще много информации о процессе. Исследователи до сих пор не выяснили, как материал включается в протеины шелка, какой процент нанотрубок превращает его в шелк и оказывают ли нанотрубки отрицательное влияние на самих гусениц. Это проект для биологов, ведущий исследователь Инъин Чжан рассказывает Prachi Patel для Chemical & Engineering News . Тем не менее, этот новый процесс, вероятно, более экологичен, чем попытка распыления или покрытия шелка нанотрубками после производства, сообщает Patel.
Но техника была опробована раньше. В 2014 году исследователи из Университета Донхуа произвели шелк с 25-процентным приростом прочности, питая червей многостенными углеродными нанотрубками. Яопенг Чжан, также из Донхуа, также пытался кормить наночастиц диоксида титана шелковыми червями, чтобы улучшить их прочность и устойчивость к ультрафиолетовому излучению.
Йирка говорит, что новый шелк может привести к укреплению медицинских имплантатов и одежды с электроникой. Шелк также имеет потенциал для производства некоторых из первых коммерчески доступных продуктов на основе графена. «В течение многих лет люди искали графеновые приложения, которые сделают его широко распространенным», - говорит Энтони Катбертсон из Newsweek Рави Силва, исследователь графена в Университете Суррея . «Наконец-то мы подошли к моменту, когда эти приложения появятся».
