Çoğumuzun evinde ara sıra örümcek ağlarına rastlarız. Kimi zaman örümcek hala oradadır veya orayı terk etmiştir. Birkaçımız örümceğe evcil hayvan olarak bakarken çoğumuz ağını ve hala oradaysa örümceği bir şekilde temizleriz. Birkaç darbeyle temizlenebilen ağa biraz bir de şu şekilde bakın: aynı çapa sahip olan örümcek ağı ve çeliği karşılaştırırsanız örümcek ağı daha sağlam olacaktır. (Çekme mukavemeti daha yüksek.) Aynı zamanda örümcek ağı şimdiye kadar yapılan en dayanıklı polimer olan kevlardan üç kat daha fazla enerjiye dayanabilir. Gözünüzde daha iyi canlandırmak adına şu örneği de verebiliriz: Spiderman 2 filminde treni durdurabilmek için örümcek ağından yararlanan Peter Parker sahnesi gerçek hayatta da yaşanabilir.
Esneklik ve dayanıklılık özelliklerinden ötürü birçok bilim insanı yapay örümcek ağı yaratmaya çalışıyor. Bu yaz ise Cambridge Üniversitesindeki bilim adamları oldukça gelecek vaad eden bir makale yayımladı. Yeni bir teknikle üretilen yapay ağ şimdiye kadar yapılan ve üretilmekte olan birçok fiberden daha az enerji ile üretilebiliniyor ve zararlı çözücüler içermiyor.
Bahsedilen ağı basitçe anlatmak gerekirse; %98’i su ve geriye kalan %2si selüloz, silisyumdioksit(SiO2) ve curcubitten (karbon, hidrojen, azot ve oksijenden oluşan çembersel moleküller) oluşan hidrojelin gerilerek 30 saniye içerisinde içinde bulunan suyun buharlaşması ve geriye 6 mikrometre kalınlığında çok moleküllü esnek ve dayanıklı fiberin oluşmasıyla meydana geliyor.
Cucurbit[8]Uril
Ev Sahibi – Misafir Yapısı (Gri: Ev Sahibi, Mavi: Misafir)
Daha ayrıntılı bir şekilde ise: işlevselleştirilmiş SiO2 nano parçacıkları, yarıkristal hisroksietil selülozu ve curcubit[8]uril moleküler düzeyde evsahibi-misafir(host-guest) etkileşiminde bulunarak fiberi meydana getiriyor. Ev sahibi-misafir etkileşimi birbirinden farklı moleküllerin kovalent bağ kullanmadan bir arada durmasına denilmekte.
Dr. Darshil Shan ürettikleri fiberin doğada bulunan örümcek ağları kadar güçlü olmadığının altını çizerken her şeye rağmen üretilen fiberin 100-150 megapaskala dayanabildiğini söylüyor. Her şeye rağmen %60-%70 aralığında sönümleme kapasitesine sahip fiber, bu özelliğiyle piyasada oldukça yaygın şekilde kullanılan viskoza ve hatta doğada bulunan örümcek ağlarına kafa tutuyor.
Kolayca üretilebilinen fiberin kullanım alanı olarak ise kurşun geçirmez askeri kıyafetler, kasklar ve paraşüt gibi birçok dayanıklı, hafif ve esnek olması gereken materyalin üretebileceği öngörülmekte.
Not: İngilizcede Spider silk olarak geçen kelime grubu Türkçe’de örümcek ipeği olarak geçse de yaygın olarak kullanılmamasından ötürü bu yazıda örümcek ağı olarak kullanılmıştır.
Kaynakça:
Yuchao Wu et al. ‘Bioinspired supramolecular fibers drawn from a multiphase self-assembled hydrogel.’ Proceedings of the National Academy of Sciences (2017). DOI: 10.1073/pnas.1705380114
https://www.azom.com/news.aspx?newsID=47917
https://futurism.com/scientists-have-created-a-synthetic-spider-silk-that-is-stronger-than-steel/
http://www.chm.bris.ac.uk/motm/spider/page2.htm
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2658765/
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compounds/16133299#section=2D-Structure
Görseller:
Yazı Görseli: http://www.wallpaperup.com/177948/Web_nature_drops_branch_leaves_spider_spiderweb.html
https://www.researchgate.net/profile/P_Hart2/publication/6810619/figure/fig1/AS:280970046525446@1443999887648/Figure-1-Structure-of-cucurbit8uril-Q8.png
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2e/Host_Guest_Complex_Nanocapsule_Science_Year2005_Vol309_Page2037.jpg
