صمغ العنكبوت يحل مشكلة دبقة

تأليف: اندرو ماسترسون

ترجمة: إبراهيم عبدالله العلو

تقدم آلية عمل العناكب في الظروف الرطبة مؤشرات لإنتاج لواصق تجارية أفضل

قد يساهم الفحص على المستوى الجزيئي لآلية صنع الصمغ لدى العناكب في الظروف الرطبة مفاتيح لأداء أفضل في اللواصق المصنعة على المستوى التجاري

قام فريق بقيادة عالم البوليمرات سار ناشو سنجلا من جامعة اكرون في أوهايو بالولايات المتحدة بوصف عملية تصنيع الصمغ لدى عنكبوت اورب(لاري نويديس كورنثوس) واكتشاف كيفية تغلبه على العقبة الرئيسية المتمثلة في انجاز الالتصاق مع الرطوبة- الماء بين الغراء والسطح المستهدف

.

وهو نفس التحدي الذي يواجه مصنعي الغراء والذي لم يجد حلا حتى الآن. يشكل الماء بين السطوح طبقة زلقة وغير لاصقة بين اللاصق والسطح الذي تحاول لصقه وتفشل في انجاز تلك الرابطة

تعيش الكثير من أنواع العناكب في ظروف رطبة حيث تكون معظم الأشياء المحيطة بها رطبة بشكل دائم ومع ذلك تنجح في إنتاج صمغ يلتصق بشدة بأي شيء ويحافظ على الالتصاق مما يسمح باستخدام الحرير الملتصق به للتعشيش واصطياد الفرائس

يقول سينجلا وزملائه ان مفتاح النجاح في هذه الحالة يكمن في التغلب على مشكلة الماء بين السطوح. لاحظ البحاثة أن الصمغ الناتج من العناكب التي تعيش في البيئات الصحراوية الجافة يعمل أيضاً في الظروف الرطبة ويفشل فقط لإن الضغط يؤدي إلى تصدعه بدلاً من الرطوبة التي تؤدي إلى انزلاقه

. قام العلماء بوضع صمغ عنكبوت اورب على ياقوت أزرق وفحصه باستخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء والحساس للسطوح البينية لفهم العملية

.

واكتشفوا أن الصمغ يتركب من ثلاثة عناصر- جليكوبروتينات 1 و 2 ومجموعة منخفضة الكتلة الجزيئية و مركبات غير عضوية

يحتوي الجليكوبروتين الأول على على نسبة عالية من الأحماض الأمينية المشحونة بينما يمتلك الثاني بنية مماثلة لحرير العنكبوت مما يجعل الصمغ مرناً للغاية. أما بقية المواد فهي مزيج يعمل على الإتحاد مع الماء الخارجي ويحتجزه ويجعل الصمغ رقيقا ودبقا

بين سينجلا وزملائه أن تفاعل هذه العناصر الثلاثة يتحكم بجودة اللاصق المنتج حيث تتباين النسب تبعاً للنوع مما يؤدي إلى تعزيز قوة اللصق لملائمة الرطوبة النسبية في كل بيئة على حدة

والاكتشاف الأهم في هذه الدراسة مقدرة الصمغ على تخطي مشكلة الماء بين السطوح من خلال إمتصاصه وبالتالي توفر إمكانية كبرى للتطوير التجاري

يقدم مفهوم استخدام المركبات الماصة للرطوبة مفهوما تصميما جديدا لتطوير لواصق صنعية مقاومة للماء

المصدر:

COSMOS

SPIDER GLUE RESOLVES STICKY PROBLEM

ANDREW MASTERSON

23 MAY. 2018.