العناكب تلهم العلماء.. كشف السر وراء القوة الخارقة لخيوط العنكبوت - ايجي سبورت

كشف باحثون في الولايات المتحدة عن السر الكامن وراء القوة الفائقة لخيوط العنكبوت، حيث أظهرت محاكاة حاسوبية أن عملية الشد التي تقوم بها العناكب بأرجلها الخلفية تؤدي إلى تعزيز قوة ومرونة الشبكة بشكل مذهل، وهو ما أكده العلماء تجريبياً.

خصائص مذهلة تثير اهتمام العلماء

تتمتع خيوط العنكبوت بخصائص استثنائية، فهي أقوى من الفولاذ، أكثر مقاومة من الكيفلار، ومرنة مثل المطاط. هذا المزيج الفريد جعل الباحثين يسعون لفهم آلية تكوينها لإمكانية توظيفها في التطبيقات الطبية والصناعية.

وقال جاكوب غراهام، الباحث الرئيسي في الدراسة:

"خيوط العنكبوت هي أقوى الألياف العضوية المعروفة، كما أنها قابلة للتحلل البيولوجي، مما يجعلها مثالية للاستخدام في الغرز الجراحية أو المواد اللاصقة الطبية."

التحدي.. إنتاج الخيوط في المختبر

تربية العناكب لاستخلاص خيوطها معقدة وغير مربحة، لذلك اتجه العلماء إلى محاولة إعادة إنتاجها صناعياً. وبعد سنوات من البحث، نجحوا في تطوير ألياف صناعية مشابهة لخيوط العنكبوت الذهبي الدائري، المعروف بقوة خيوطه الاستثنائية.

المحاكاة تكشف السر الميكانيكي

للوصول إلى تفسير علمي، بنى الباحثون نموذجًا حاسوبيًا يحاكي الديناميكيات الجزيئية داخل الخيوط. وأظهر النموذج أن شد الألياف يؤدي إلى اصطفاف البروتينات في خطوط منتظمة، مما يعزز القوة الهيكلية للخيوط. كما يزيد الشد من عدد الروابط الهيدروجينية بين سلاسل البروتين، مما يمنح الخيوط قوة إضافية مع الحفاظ على مرونتها.

من ألياف ضعيفة إلى قوة خارقة

وأوضح غراهام:

"عند إنتاج الألياف لأول مرة، تكون ضعيفة ميكانيكياً، لكن عند شدها إلى 6 أضعاف طولها الأصلي، تتحول إلى مادة شديدة الصلابة وعالية المقاومة."

نحو مستقبل مستدام

اليوم، يرى العلماء في خيوط العناكب بديلاً واعدًا للمواد الصناعية المصنوعة من مشتقات النفط. فإذا تمكنت الأبحاث من تطوير ألياف تحاكي خصائصها بالكامل، فقد نشهد ثورة في الصناعات الطبية والهندسية باستخدام مواد قوية ومستدامة مستوحاة من الطبيعة نفسها.

العناكب، التي كانت تُعتبر مزعجة لكثيرين، أصبحت اليوم ملهمة للعلماء في سعيهم لحل مشكلات الاستدامة والابتكار الصناعي. ربما يحمل المستقبل شبكات عنكبوت صناعية تساهم في إنقاذ الأرواح، وحماية البيئة في آنٍ واحد!

للمزيد تابع

خليجيون نيوز على: فيسبوك | إكس | يوتيوب | إنستغرام | تيك توك