به گزارش قم نیوز، دانشمندان نیروی دریایی آمریکا برای ساخت آخرین خط دفاعی خود، به جهان طبیعت رو آورده اند و یک نمونه مصنوعی از مایع لزج روی پوست مارماهی ساخته اند که فوق العاده سخت و قابل گسترش است. این ماده شبیه همان ماده ای است که مارماهی ها برای حفاظت از خود در مقابل درندگان ترشح می کنند.
مارماهی دهان گرد، در آبهای عمیق ساکن بوده و با مایع لزجی که از خود ترشح می کند، راه آبشش درندگان زیر آب که قصد خوردن آن را دارند، مسدود می کند. مهندسان امیدوارند با ساخت نمونه مصنوعی جدیدی از این ماده سخت، از آن برای محافظت از غواصان جلوگیری از موشک‌های بالستیک، مقابله با آتش‌سوزی و حتی دور نگه داشتن کوسه‌ها استفاده کنند.
ماده لزج ترشح شده از مارماهی دهان گرد نه تنها بسیار سفت است، بلکه پس از تماس با آب، اندازه آن ۱۰۰۰۰ برابر می‌شود. دانشمندان مرکز جنگ افزارهای نیروی دریایی به دلیل همین ویژگی ها مشتاق ساخت یک نمونه مصنوعی از آن شده اند.
رایان کینسر، مهندس مواد و یکی از اعضاء این تیم تحقیقاتی می‌گوید: “محققان، ماده لزج روی بدن مارماهی دهان گرد را یکی از بی‌نظیرترین مواد زیستی شناخته شده می‌دانند. برای نیروی دریایی ایالات متحده، این ماده یا ماده مشابه آن می تواند فواید زیادی داشته باشد.”
در مایع لزج روی بدن مارماهی دهان‌گرد، ۲ جزء مبتنی بر پروتئین وجود دارد: رگه‌های در هم پیچیده و یک غشاء چسبنده پوششی بنام موسین (mucin).
وقتی ماده از بدن مارماهی دفع می شود، رگه ه به سرعت از حالت در هم پیچیده در می آیند و موسین با آب پیوند برقرار می کند. به این ترتیب پروتئین هایی که رگه ها را به یکدیگر متصل کرده بودند، در آب رها می شوند، و اجازه می دهند ماده لزج به سرعت گسترش یابد و مانند یک سپر الاستیک (ارتجاعی) و چسبی عمل می کند.
این فرآیند بسیار شبیه حرکات مرد عنکبوتی است، فقط با این تفاوت که ماده لزجی که از بدن مارماهی خارج می شود، ابریشمی نیست. در واقع، این ماده را عموما با تار عنکبوت مقایسه می کنند، زیرا این ماده هم بسیار قدرتمند و دارای قدرت طبیعی است. ماده لزج خارج شده از بدن مارماهی، پنج برابر فولاد هم وزن خودش قدرت دارد.
دانشمندان برای ساخت نمونه مصنوعی این ماده، باکتری های E.coli را در آزمایشگاه دستکاری کردند تا پروتئین های لازم را تولید کنند. این کار، پیش از آنکه پروتئین ها در یک محلول خاص با هم ترکیب شوند انجام شد. از یک میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد تا دانشمندان مطمئن شوند آنچه باکتری ها ساخته اند، با آنچه می خواهند به دست آورند دقیقا مطابقت دارد.
در حال حاضر این تیم تحقیقاتی به دنبال افزایش مساحت سطح ماده لزج و پایداری آن است و روی روش های مختلف ساخت و استفاده از آن کار می کند. شاید بتوان یک تفنگ برای کشتی ها ساخت که به جای توپ و گلوله ، ماده لزج را شلیک می کند!
جاش کاگات، یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی می گوید “هدف ما تولید ماده است که بتواند به عنوان یک ابزار دفاعی غیرکشنده و غیرمتحرک عمل کند و از جنگنده ها محافظت نماید”.
شیوه واکنش ماده لزج با آب و گسترش آن، عامل مهمی در تعیین روش استفاده از آن می باشد.
کاگات اضافه می کند “از دیدگاه تاکتیکی، داشتن ماده ای که می تواند در مدت تنها چند ثانیه و با غلظت کم، ویژگی های آبی که در آن حل شده را تغییر دهد، بسیار جالب توجه است”.
دانشمندان مدتهاست به ویژگی های خاص ماده لزج خارج شده از بدن مارماهی توجه دارند. این ماده، وزن کم و قدرت بالا را با هم دارد و ترکیبی نادر از این دو ویژگی را به وجود آورده است. اما بعد از سالها مطالعه به تازگی متوجه شده ایم چگونه ساخته می شود.
تاکنون هیچ مقاله رسمی در مورد میزان موثر بودن نمونه ساخته شده توسط نیروی دریایی ایالات متحده منتشر نشده است. پس تا زمانی که مقاله ای رسمی منتشر شود، ما به نقل قول های محققان مربوط به این پروژه متکی هستیم و کارهای بعدی آنها را دنبال می کنیم.
کاگات می گوید “نمونه مصنوعی ماده لزج خارج شده از بدن مارماهی برای حفاظت در برابر موشک های بالستیک، حفاظت در برابر آتش، رسوب زدایی، حفاظت از غواصان، یا ساخت اسپری ضد کوسه مورد استفاده قرار می گیرد. امکانات آن بی شمار است”.
انتهای پیام / ۱۳۶
دریافت صفحه با کد QR