8 تجارب علمية مذهلة عن خيوط العنكبوت

8 تجارب علمية مذهلة عن خيوط العنكبوت


- 02:48

على إمتداد السنوات الماضية، قام العلماء بالعديد من التجارب العلمية حول خيوط العنكبوت ، للاستفادة من خصائص ومميزات نسيج العنكبوت الغريبة، وذلك لأن انشاء مزرعة عناكب لتصنيع الخيوط، كما هو الحال مع شرانق الحرير مثلا، امر صعب، لكون العناكب لاتعيش مع بعضها بسلام. 

كل ذلك وضع العلماء امام تحدي لحل المعضلة للوصول الى طريقة تمكننا من الحصول على كمية كبيرة تسمح لنا استغلال الخصائص الفذة لخيوط العنكبوت. وكانت بعض هذه التجارب العلمية فعلا مذهلة الى حد كبير، وهذه أهمهما:   

8 تجارب علمية مذهلة عن خيوط العنكبوت

تجارب علمية مدهلة عن خيوط العنكبوت

1- عام 2013 قام اوليف مورفي Olive Murphy, بتصميم اشعار بيزوالكتروني وجرى تركيبه في قلب خنزير. عند كل نبضة قلب يتغير فيها ضغط الدم يرسل الاشعار اشارة كهربائية يجري استقبالها في جهاز خاص. العلماء لايعلمون اذا كان العنكبوت يستغل هذه الاشارات للتفريق بين حركة الشبكة بنتيجة وقوع طريدة فيها او بسبب حركة الرياح. effect 5-في الطريق لانتاج سوبر كمبيوتر. انتاج سوبر Microchip على قاعدة النسيج العنكبوتي سيكون الحل في كمبيوترات المستقبل. 

2- الباحثة في العلوم الفيزيائية Nolwenn Huby من معهد الفيزياء الفرنسي في الرينيس تمكنت عام 2013 ، بفضل استغلال خاصية نسيج العنكبوت على تمرير الضوء، في أنتاج خلايا فوتونية. عوضا عن ارسال المعلومات في تيارات كهربائية خلال موصلات عادية كما نفعل اليوم، تستخدم الخلايا الفوتونية الضوء بتمريره في موصلات من الفيبر، بما يؤدي الى التعجيل بتطوير كفانت كمبيوتر. التجربة برهنت على ان خيوط العناكب ايضا قادرة على توصيل الضوء بدون فقدان كثافتها وانها قادرة على تغيير الاتجاه ايضا بحيث ان جميع اقسام الميكروتشيبس تبقى قادرة على التواصل مع بعضها. والخصائص العدسية تسمح ايضا توصيل الضوء على طول الطرق المتعرجة، بحيث تجعل خيوط العنكبوت لاغنى عنها.

3- عام 2012 قام الباحث Fiorenzo Omenetto , بزرع ميكروبريزما من خيوط العناكب في جسم فأر ووظيفته كانت تقوية تأثير اشعة اللازر بما يسمح بمراقبة اعماق الانسجة في داخل الجسم. في عام 2013 قام الباحث نفسه بربط بروتينات الانسجة ببغمنت حساس للضوء من غشاء العين ليحصل على مادة قادر على تقديم ردة فعل على ضوء من موجة خاصة ومثلا يقدم جرعة طبية محددة بعناية مباشرة الى الانسجة المريضة.

4- في عام 2006 إقترح باحث ياباني احدى الحلول الممكنة لانتجاج خيوط العنكبوت صناعيا، و هو نقل انتاج بروتين الخيوط الى حيوان اخر مثلا الماعز او الخرفان، ليصبح بامكانهم انتاج بروتين خيوط العناكب ناتجة مع حليبهم.

5- عام 2007 تمكن الباحث الصيني نينغ لي Ning Li, نقل جينات العنكبوت المسؤولة عن انتاج بروتين الخيوط الى الماعز بحيث اصبجوا ينتجون البروتين مع الحليب. غير انه كان من الصعب على الباحثين ان ينتجوا الخيوط بالخصائص المطلوبة.

المشكلة في ان خيوط العنكبوت في شبكة العنكبوت تتألف من نوعين من البروتين تنتج من ستة غدد في مؤخرة العنكبوت. في البدء تكون مادة الخيوط عبارة عن سائل تخرج من مكمنها كالعصارة لتصبح جامدة فور تعرضها للهواء. يقوم العنكبوت بأخراج الخيوط بواسطة سحبها بقدمه الخلفية بسرعة سنتمتر في الثانية، ولكن ايضا يمكن سحبها بعشرة مرات اسرع إذا قام العنكبوت بتثبيت طرف الخيط في جذع غصن ثم قفز الى الاسفل معه.

سرعة اخراج الخيوط لها أهمية كبيرة في تحديد خصائص الخيط الناتج إضافة الى عوامل الحرارة ورطوبة الجو والحموضة ومقدار بقية المكونات التي تتعرض لها الخيوط في لحظة الانتاج. هذا الامر يجعل بإمكان الغدد الستة ان تتخصص بحيث ان كل واحدة منهم تنتج نوعا معينا بخصائص تناسب مهمات معينة، مثلا خيط لتثبيت الشبكة بالاغصان وخيط لبناء اطار الشبكة. الاختلاف في خصائص انواع الخيوط كبير للغاية. مثلا الخيوط الحلزونية لداخل الشبكة تملك خصائص مطاطية اكبر بعشرة مرات من خيوط اطار الشبكة، في حين تملك فقط ربع القوة.

ذلك يعني ان العنكبوت قادر على استغلال سرعة اخراج الخيوط لتحديد قوة الخيط وخصائصه الاخرى، يبعث هذا الامر المعضلات للعلماء عند انتاج الخيوط في المختبر. 

7- في ديسمبر من عام 2012 حاول الباحث Randolph Lewis at the University of Wyoming, من جامعة فويمينغ الامريكية، استخدام تكتيك الغزل المبلل ، الذي يعزل الخيوط عن التصلب بسبب التماس مع اوكسجين الهواء. 

غير ان قوة الخيوط المنتجة بنتيجة هذا التكنيك كانت 50 مرة اقل ومطاطيتها كانت نصف الطبيعي وليونتها خمس الطبيعي. في الواقع تمكن الباحث وفريقه من الحصول على نتائج افضل من مادة تشابه المادة الطبيعية بدرجة أقل وتحتوي فقط على واحد من البروتينين. 

8- عام 2013 توصل الى ان جزء صغير من سلسلة البروتين هي المسؤولة عن مطاطية الخيط في حين ان جزء صغير اخر هو الذي اعطاها القوة. من خلال تغيير تصميم سلسلة البروتين تمكن العلماء من التحكم بنوعية الخصيصة المطلوبة للخيط، بحيث يصبح اقوى او اكثر مطاطية.