Պողպատից ամուր և բազմաթիվ նյութերից թեթև․ գիտնականները փորձում են կազմակերպել արհեստական սարդամետաքսի արտադրությունը

Սարդամետաքսը կարող է դիմակայել մինչև 1,5 գիգապասկալ ձգման լարման, ինչը համապատասխանում է մանրաթելի լայնական հատույթի յուրաքանչյուր քառակուսի միլիմետրի վրա մոտ 150 նյուտոն ուժի, գրում է Interesting Engineering-ը։

Բարձր ամրության, առաձգականության, փոքր քաշի և կենսաքայքայման ունակության շնորհիվ այս նյութը կարող է կիրառվել տեքստիլ արդյունաբերության և բժշկության մեջ։ Սակայն դրա զանգվածային արտադրությունը դեռ չի հաջողվում կազմակերպել։

Հետազոտողները փորձում են լաբորատոր պայմաններում վերարտադրել սարդամետաքսի ձևավորման գործընթացը։ Հիմնական դժվարությունը սարդի մասնագիտացված գեղձերում արտադրվող հեղուկ սպիտակուցային լուծույթն ամուր մանրաթելի վերածելն է։

Սարդամետաքսը կենսանյութ է, որն ունի ամրության և առաձգականության եզակի համադրություն։ Սարդերն արտադրում են դրա մի քանի տեսակ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի որոշակի գործառույթ։ Բարակագույն թելերն օգտագործվում են որսացանցեր հյուսելու համար, մյուսներն օգնում են պահել որսը, պաշտպանել ձվերը կամ ծառայում են որպես ապահովող ճոպաններ։

Ընդ որում, արդյունաբերական մասշտաբներով սարդեր բուծելը զգալիորեն ավելի բարդ է, քան թթենու շերամներ բուծելը․ այդ հոդվածոտանիները հակված են մարդակերության, իսկ մեկ առանձնյակի արտադրած մետաքսի քանակը համեմատաբար փոքր է։ Ուստի գիտնականները նմանատիպ նյութն արհեստականորեն ստեղծելու եղանակներ են փնտրում։

Շառլոթի Հյուսիսային Կարոլինայի համալսարանի կենսաբանական գիտությունների ամբիոնի դոցենտ Սառա Ստելվագենը, որն ուսումնասիրում է հոդվածոտանիների մետաքսը մոլեկուլային և գենետիկական մակարդակներում, պարզաբանել է, որ հետազոտողներին արդեն հաջողվում է ստանալ սարդերի արտադրածին նման սպիտակուցային լուծույթներ։ Սակայն դրանք զանգվածային կիրառման համար բավարար քանակությամբ ամուր թելերի վերածել դեռ չի հաջողվել։

Բնության մեջ սարդը հեղուկ սպիտակուցային լուծույթն անցկացնում է նեղ ծորանով, որտեղ քիմիական պայմանները փոխվում են, իսկ սպիտակուցի մոլեկուլները միավորվում են խիտ կառուցվածքի մեջ, որը հայտնի է որպես բետա-շերտեր։ Այնուհետև ոստայնագեղձային պտկիկներից դուրս է գալիս արդեն ձևավորված պինդ մանրաթելը։

Որոշակի հաջողությունների են հասել Շվեդիայի գյուղատնտեսական գիտությունների համալսարանում։ Հետազոտողները սովորել են սպիտակուց ստանալ մեծ քանակությամբ և ավելի բարձր արդյունավետությամբ, ինչը կարող է թույլ տալ նվազեցնել նյութի ինքնարժեքը։

Աննա Ռիսինգը և Բենջամին Շմուկն աշխատում են արհեստականորեն արտադրված սպիտակուցից մանրաթելեր և մանվածք ստեղծելու ուղղությամբ՝ տեքստիլ արդյունաբերության մեջ փորձարկելու համար։ 2026 թվականի սկզբին նրանց նախագիծը H&M Foundation հիմնադրամից 200 հազար եվրոյի դրամաշնորհ է ստացել։

«Այդ աջակցությունը մեզ հնարավորություն է ընձեռում անցնել հաջորդ փուլին՝ ավելի շատ փորձեր անցկացնել, կատարելագործել արտադրական գործընթացը և արտադրել բավականաչափ նյութ՝ մանվածքն ու տեքստիլը փորձարկելու համար»,- հայտարարել է պրոֆեսոր Աննա Ռիսինգը։

Գիտնականները միաժամանակ ուսումնասիրում են բժշկության մեջ արհեստական սարդամետաքսի կիրառման հնարավորությունները։ Ավելի վաղ Լոնդոնի թագավորական քոլեջի և Սան Դիեգոյի պետական համալսարանի հետազոտողները բացահայտել էին այն մոլեկուլային մեխանիզմները, որոնց շնորհիվ սարդոստայնի թելերն ունեն բարձր ամրություն և պատռման նկատմամբ դիմադրություն՝ որոշ բնութագրերով գերազանցելով պողպատին և կևլարին՝ բարձր ամրությամբ և ջերմակայունությամբ օժտված սինթետիկ արամիդային թելին:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *