காமிக் புத்தகத்தைப் படித்த அல்லது ஸ்பைடர் மேன் திரைப்படத்தைப் பார்த்த ஒவ்வொரு குழந்தையும் தங்கள் மணிக்கட்டில் இருந்து ஒரு வலையை சுடுவது, தெருக்களில் பறந்து, வில்லன்களைப் பின்தொடர்வது எப்படி இருக்கும் என்று கற்பனை செய்ய முயற்சித்தது. டஃப்ட்ஸ் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் அந்தக் கற்பனைக் காட்சிகளை தீவிரமாக எடுத்துக் கொண்டு, ஒரு திரவப் பொருள் ஊசியிலிருந்து சுடக்கூடிய, உடனடியாக ஒரு சரமாக திடப்படுத்தி, பொருட்களைக் கடைப்பிடித்து உயர்த்தும் முதல் வலை-கவண் தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்கினர்.
டஃப்ட்ஸ் பல்கலைக்கழக சில்க்லாப்பில் உருவாக்கப்பட்ட இந்த ஒட்டும் இழைகள், பட்டு அந்துப்பூச்சி கொக்கூன்களிலிருந்து வருகின்றன, அவை கரைசலில் வேகவைக்கப்பட்டு, ஃபைப்ரோயின் எனப்படும் அவற்றின் கட்டுமானத் தொகுதி புரதங்களாக உடைக்கப்படுகின்றன. பட்டு ஃபைப்ரோயின் கரைசலை குறுகிய துளை ஊசிகள் வழியாக வெளியேற்றி, சரியான சேர்க்கைகளுடன், காற்றில் வெளிப்படும் போது ஒரு இழையாக திடப்படுத்துகிறது.
நிச்சயமாக, இயற்கையானது பட்டு இழைகளை டெதர்கள், வலைகள் மற்றும் கொக்கூன்களில் பயன்படுத்துவதற்கான அசல் உத்வேகம். சிலந்திகள், எறும்புகள், குளவிகள், தேனீக்கள், பட்டாம்பூச்சிகள், அந்துப்பூச்சிகள், வண்டுகள் மற்றும் ஈக்கள் கூட தங்கள் வாழ்க்கைச் சுழற்சியின் ஒரு கட்டத்தில் பட்டு உற்பத்தி செய்யலாம். நீருக்கடியில் வேலை செய்யக்கூடிய சக்திவாய்ந்த பசைகள், கிட்டத்தட்ட எந்த மேற்பரப்பிலும் பயன்படுத்தக்கூடிய அச்சிடக்கூடிய சென்சார்கள், உற்பத்திகளின் அடுக்கு ஆயுளை நீட்டிக்கக்கூடிய உண்ணக்கூடிய பூச்சுகள், குறிப்பிடத்தக்க வகையில் ஒளி சேகரிக்கும் பொருள் போன்றவற்றை உருவாக்க சில்க் ஃபைப்ரோயினைப் பயன்படுத்துவதற்கு முன்னோடியாக சில்க்லாப்பை இயற்கை தூண்டியது. சூரிய மின்கலங்களின் செயல்திறனை அதிகரிக்கவும், மேலும் நிலையான மைக்ரோசிப் உற்பத்தி முறைகள்
இருப்பினும், அவர்கள் பட்டு அடிப்படையிலான பொருட்களில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தை அடைந்தாலும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் சிலந்திகளின் தேர்ச்சியை இன்னும் பிரதிபலிக்கவில்லை, அவை அவர்கள் சுழலும் நூல்களின் விறைப்பு, நெகிழ்ச்சி மற்றும் பிசின் பண்புகளை கட்டுப்படுத்த முடியும்.
ஒரு திருப்புமுனை முற்றிலும் தற்செயலாக வந்தது. “பட்டு ஃபைப்ரோயினைப் பயன்படுத்தி மிகவும் வலுவான பசைகளை உருவாக்கும் திட்டத்தில் நான் வேலை செய்து கொண்டிருந்தேன், மேலும் எனது கண்ணாடிப் பொருட்களை அசிட்டோன் மூலம் சுத்தம் செய்யும் போது, கண்ணாடியின் அடிப்பகுதியில் வலை போன்ற பொருள் உருவாவதை நான் கவனித்தேன்” என்று ஆராய்ச்சி உதவி பேராசிரியர் மார்கோ லோ ப்ரெஸ்டி கூறினார். டஃப்ட்ஸ்.
தற்செயலான கண்டுபிடிப்பு சிலந்தி நூல்களைப் பிரதிபலிக்கும் பல பொறியியல் சவால்களை முறியடித்தது. சில்க் ஃபைப்ரோயின் கரைசல்கள் எத்தனால் அல்லது அசிட்டோன் போன்ற கரிம கரைப்பான்களுக்கு வெளிப்படும் போது சில மணிநேரங்களில் அரை-திட ஹைட்ரஜலை மெதுவாக உருவாக்கலாம், ஆனால் பசைகள் தயாரிப்பதில் பயன்படுத்தப்படும் டோபமைன் இருப்பதால், திடப்படுத்துதல் செயல்முறை உடனடியாக நிகழ அனுமதித்தது. கரிம கரைப்பான் கழுவி விரைவாக கலக்கப்பட்டபோது, பட்டு கரைசல் அதிக இழுவிசை வலிமை மற்றும் ஒட்டும் தன்மையுடன் கூடிய இழைகளை விரைவாக உருவாக்கியது. டோபமைன் மற்றும் அதன் பாலிமர்கள் பரப்புகளில் உறுதியுடன் ஒட்டிக்கொண்டிருக்கும் இழைகளை உருவாக்குவதற்கு பர்னாக்கிள்ஸ் பயன்படுத்தும் அதே வேதியியலைப் பயன்படுத்துகின்றன.
அடுத்த கட்டமாக இழைகளை காற்றில் சுழற்றுவது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் பட்டு ஃபைப்ரோயின் கரைசலில் டோபமைனைச் சேர்த்துள்ளனர், இது பட்டுத் துணியிலிருந்து தண்ணீரை இழுப்பதன் மூலம் திரவத்திலிருந்து திடமாக மாறுவதை துரிதப்படுத்துகிறது. ஒரு கோஆக்சியல் ஊசி மூலம் சுடப்படும் போது, பட்டு கரைசலின் மெல்லிய நீரோடை அசிட்டோனின் ஒரு அடுக்கால் சூழப்பட்டுள்ளது, இது திடப்படுத்தலைத் தூண்டுகிறது. அசிட்டோன் நடுக் காற்றில் ஆவியாகி, அது தொடர்பு கொண்ட எந்தப் பொருளுடனும் இணைக்கப்பட்ட ஃபைபரை விட்டுச் செல்கிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் சில்க் ஃபைப்ரோயின்-டோபமைன் கரைசலை சிட்டோசனுடன் மேம்படுத்தினர், இது இழைகளுக்கு 200 மடங்கு அதிக இழுவிசை வலிமையைக் கொடுத்த பூச்சி எக்ஸோஸ்கெலட்டன்களின் வழித்தோன்றல் மற்றும் போரேட் பஃபர், இது அவற்றின் ஒட்டும் தன்மையை 18 மடங்கு அதிகரித்தது.
ஊசியின் துவாரத்தைப் பொறுத்து, இழைகளின் விட்டம் மனித முடியின் அரை மில்லிமீட்டர் வரை மாறுபடும்.
சாதனம் பல்வேறு நிலைமைகளின் கீழ் தங்கள் எடையில் 80 மடங்கு அதிகமான பொருட்களை எடுக்கக்கூடிய இழைகளை சுட முடியும். ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு கூட்டை, ஒரு ஸ்டீல் போல்ட், தண்ணீரில் மிதக்கும் ஒரு ஆய்வக குழாய், ஓரளவு மணலில் புதைக்கப்பட்ட ஒரு ஸ்கால்பெல் மற்றும் சுமார் 12 சென்டிமீட்டர் தூரத்திலிருந்து ஒரு மரத் தொகுதி ஆகியவற்றை எடுத்து நிரூபித்துள்ளனர்.
லோ ப்ரெஸ்டி குறிப்பிட்டார், “நீங்கள் இயற்கையைப் பார்த்தால், சிலந்திகளால் தங்கள் வலையைச் சுட முடியாது என்பதை நீங்கள் காணலாம். அவை வழக்கமாக தங்கள் சுரப்பியில் இருந்து பட்டு சுழல்கின்றன, உடல் ரீதியாக ஒரு மேற்பரப்பைத் தொடர்புகொண்டு, அவற்றின் வலைகளை உருவாக்க கோடுகளை வரைகின்றன. நாங்கள் அதை நிரூபிக்கிறோம். ஒரு சாதனத்தில் இருந்து ஒரு ஃபைபர் படமெடுக்கும் வழி, பின்னர் ஒரு பொருளைப் பயோ-ஈர்க்கப்பட்ட பொருளாகக் காட்டுவதற்குப் பதிலாக, அதைக் கடைப்பிடித்து எடுக்கவும்.
இந்த ஆய்வில் மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட இழைகளை விட இயற்கையான சிலந்தி பட்டு இன்னும் 1000 மடங்கு வலிமையானது. ஆனால் கொஞ்சம் கற்பனை மற்றும் பொறியியலைச் சேர்த்தால், புதுமை தொடர்ந்து மேம்படுத்தப்பட்டு பல்வேறு தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகளுக்கு வழி வகுக்கும்.
“விஞ்ஞானிகள் மற்றும் பொறியாளர்களாக, நாங்கள் கற்பனைக்கும் நடைமுறைக்கும் இடையே உள்ள எல்லையை வழிசெலுத்துகிறோம். அங்குதான் அனைத்து மாயாஜாலங்களும் நிகழ்கின்றன,” ஃபிராங்க் சி. டஃப்ட்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் பொறியியல் பேராசிரியரும் சில்க்லாப்பின் இயக்குநருமான ஃபியோரென்சோ ஒமெனெட்டோ கூறினார். “நாம் இயற்கையால் ஈர்க்கப்படலாம். காமிக்ஸ் மற்றும் அறிவியல் புனைகதைகளால் நாம் ஈர்க்கப்படலாம். இந்த விஷயத்தில், இயற்கையானது முதலில் வடிவமைத்த விதத்தில் நடந்துகொள்ள எங்கள் பட்டுப் பொருளை மாற்றியமைக்க விரும்பினோம், காமிக் புத்தக எழுத்தாளர்கள் அதை கற்பனை செய்தனர்.”
