Ученые из Сычуаньского университета имитировали движения головы тутового шелкопряда, чтобы сплести нити толщиной всего несколько нанометров. Тонкие и прочные нановолокна найдут применение в гибкой электронике, биомедицинских приложениях и при создании прочного перевязочного материала.
Чтобы создать нановолокна, исследователи воткнули множество крошечных игл в кусок пенопласта, пропитанного раствором полиэтиленоксида, а затем вытащили иглы в процессе, называемом вращением с микроадгезией (MAG). Имитируя разные движения тутового шелкопряда, ученые смогли создать разные виды волокон.
В своих экспериментах ученые показали, что возвратные движения микроигл (вперед и назад) формировали упорядоченные и ровные нити, раскачивание или вибрации помогали создать «сшитые волокна», а поворот массива игл — скрученное волокно. Исследователи отмечают, что готовые нити не слипались, как это часто происходит при традиционном производстве.
Ученые также предложили альтернативный способ производства, который не требует микроигл. Вместо них исследователи использовали естественные шероховатости материала. Они просто пропитали раствором полимера два куска пенопласта и раздвинули их, легко и мгновенно скрутив между ними нити. С помощью этой технологии они вытягивали пряди и помещали их прямо на кожу человека, чтобы мгновенно создать индивидуальную повязку, пропитанную антисептиком для заживления ран.
Два альтернативных способа формирования тонких нитей: с помощью игл (слева) и двух кусков пенопласта (справа). Изображение: Zhuxi Ni et al., Nano Lett.
Шелкопряды вьют свои коконы из волокон слизистой слюны. Это извивающееся существо выделяет в своей слюне раствор из двух белков, который он непрерывно вытягивает в длинную тонкую шелковую нить. Затем червь прилипает и тянет эту единственную нить несколько раз, пока не завернет ее в шелковый кокон.
