تولید الیاف رسانای قوی با ابریشم کرم کیسه ای توسط محققان ژاپنی

محققان دانشگاه تسوکوبا در ژاپن الیاف رسانای قوی با استفاده از ابریشم طبیعی از کرم‌های کیسه‌ای و یک پلیمر رسانای مصنوعی تولید کرده‌اند که نویدبخش منسوجات الکترونیکی انعطاف‌پذیر است. تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور هیروماسا گوتو، از قدرت ابریشم کرم کیسه ای برای تولید یک فیبر قوی، انعطاف پذیر و رسانا استفاده کرده است.

این تحقیق ممکن است منجر به ابزارهای الکترونیکی انعطاف پذیر جدید، مانند منسوجات الکترونیکی پوشیدنی شود. ابریشم عنکبوت به دلیل انعطاف پذیری و استحکام بالایی که دارد برای کاربردهای مختلف از پزشکی گرفته تا کاربردهای هوافضا مورد توجه زیادی قرار گرفته است. با ترکیب ابریشم طبیعی، مانند ابریشم عنکبوت، با پلیمرهای رسانای مصنوعی، محققان می توانند منسوجاتی با عملکرد رسانایی، انتشار نور و فتوولتائیک تولید کنند. این دانشگاه در بیانیه‌ای اعلام کرد، همچنین امکان ایجاد مواد زیست‌سازگاری وجود دارد که می‌توانند در پزشکی ترمیمی و مواد زیست‌پزشکی مورد استفاده قرار گیرند.

در این مطالعه، تیم تحقیقاتی پلی آنیلین، پلیمر رسانایی که به راحتی قابل سنتز است را با ابریشم کرم کیسه ای که از لانه کرم کیسه ای به دست می آید، ترکیب کردند. الیاف کامپوزیتی به دست آمده از ابریشم و پلی آنیلین دارای قطر 2 میکرون بوده و به عنوان موجبر نوری عمل می کنند. محققان نشان دادند که نور لیزر سبز در امتداد این الیاف منتشر می شود، در حالی که در هر فیبر محدود می ماند.

برای تعیین خواص مغناطیسی ماده، محققین اندازه گیری ها را با استفاده از دستگاه تداخل ابررسانا (SQUID) را انجام دادند. نتایج نشان داد که الیاف کامپوزیت می توانند به عنوان پارامغناطیس عمل کنند: الیاف وقتی در یک میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرند مغناطیسی می شوند. با استفاده از کامپوزیت کرم کیسه ای ابریشم/پلی آنیلین در دستگاه ترانزیستور با اثر میدانی، تیم تحقیقاتی همچنین تایید کرد که فیبر کامپوزیت برای استفاده در ترانزیستورهای نساجی مناسب است.

گوتو افزود: “با تولید انبوه ابریشم کرم کیسه ای، این الیاف را می توان برای کاربردهای عملی مختلف توسعه داد به عنوان مثال، به عنوان سپرهای پوشیدنی الکترومغناطیسی، سیم های نساجی رسانا، و منسوجات ضد خوردگی.”
این تولید موفق یک فیبر رسانای قوی شامل ابریشم کرم کیسه ای و پلی آنیلین مسیر را به سوی کاربرد این الیاف در زمینه های مختلفی مانند مهندسی بافت و میکروالکترونیک هموار می کند.