اليرقات القزحية مساعدة العلماء في الحصول على الخيط الثقيلة

تم تدجين فراشة دودة القز في الصين القديمة منذ حوالي 5 أو 7 آلاف عام. تم ذلك بسبب مساراتهم ، بمساعدة الناس الذين تلقوا الحرير - الأكثر قيمة من جميع الأقمشة. كان إنتاج الحرير هو القطاع الأكثر ربحية في الاقتصاد الصيني في العصور الوسطى. ويعود الفضل في طريق الحرير العظيم إلى هذه الفراشة الرائعة.

اليرقة القز ، أو ، كما يطلق عليها أيضًا ، الدودة القز ، تجلس على نظام غذائي أحادي وتتغذى حصريًا على أوراق شجرة التوت أو التوت. تنمو هذه اليرقة غير الموصوفة بسرعة كبيرة ، وبعد 30 يومًا تكون جاهزة للمرحلة التالية من التطور - وهي مرحلة التكاثر. من أجل أن تتحول إلى فراشة ، فإن كل كاتربيلر ينسج لنفسه شرنقة من أفضل خيط حرير ، يتراوح طوله بين 500 و 900 متر. تستطيع العينات الكبيرة والحماسية نسج شرنقة من سلسلة طولها 1500 متر. ويمكن للناس فقط الاسترخاء هذا الخيط واستخدامه لإنتاج النسيج. بفضل القسم الثلاثي ، فإن الخيط الحريري لديه القدرة على إنكسار ضوء الشمس. لذلك ، نسيج الحرير يلمع وميض ، وأيضا زادت القوة.

قرر العلماء الصينيون إضافة مجموعة متنوعة إلى هذه التقنية التي عمرها ألف عام. اقترحوا أنه إذا تمت إضافة مادة جديدة مفيدة إلى غذاء اليرقات ، فستكون أيضًا جزءًا من الخيط الذي ينتجونه. ولم يكونوا مخطئين! تم اختيار الجرافين ، أو جزيئات الكربون النانوية ، باعتباره "مُحسِّن". يطلق عليه مادة المستقبل ، وترتبط آفاق استخدامه مع صناعات مثل الإلكترونيات والطاقة والطب. بالنسبة للتجربة ، تم استخدام محلول يحتوي على 0.2٪ من الجرافين. تم رش هذه المادة بانتظام على أوراق شجرة التوت التي تتغذى عليها اليرقات. بعد دودة القز ، بدأ العلماء في استخراج الخيط. كما اقترح الباحثون ، فإن الخيط الجديد يحتوي على جسيمات نانوية كربون في تركيبته واكتسب خواص أفضل: لقد أصبح أكثر مقاومة للتمزق الميكانيكي ، وكذلك أكثر مرونة. أصبح النسيج المصنوع من خيط الحرير الجرافين ضعيفًا مقارنة بنظيره الكلاسيكي. توضح اللوحة المحسنة أيضًا ميزة أخرى مثيرة للاهتمام: بعد التسخين إلى 1050 درجة ، اكتسب نسيج حرير الجرافين الموصلية الكهربائية. هذه الخاصية الجديدة تفتح آفاقا واسعة في مجال الميكانيكا الحيوية والطب. من المخطط استخدام مواد مبتكرة لإنتاج الملابس الرياضية ، وكذلك لتصنيع غرسات طبية قابلة للتحلل. من المحتمل أن يرغب الباحثون ، مستوحى من تجربة ناجحة ، في إضافة مادة أخرى مفيدة إلى خيط الحرير.