Super-lentilele din pânză de păianjen care permit „scanarea” corpului uman

Deși sunt mai subțiri decât firele de păr, fibrele din care este construită pânza de păianjen sunt unul dintre cele mai rezistente materiale din natură. De aceea, oamenii de știință caută soluții pentru a folosi aceste fibre în diverse domenii, printre care cel biomedical.

Pânza de păianjen are proprietăți mecanice superioare fibrelor sintetice și nu este toxică sau dăunătoare pentru celulele vii, fiind folosită în ingineria țesuturilor.

Paianjen
Foto: Phys

Recent, o echipă de cercetători de la Universitatea Tamkang și Universitatea Națională Yang-Ming din Taiwan a găsit o nouă utilizare a acestor fibre: crearea de lentile biocompatibile, care permit obținerea de imagini extrem de detaliate din interiorul corpului uman.

Păianjenii produc mai multe tipuri de fire, fiecare cu proprietăți și funcții diferite, iar cele folosite pentru a crea „spițele” pânzei de păianjen sunt cele mai valoroase.

„Aceste fibre sunt un material natural deosebit de interesant datorită elasticității și rezistenței la rupere foarte ridicate”, a afirmat Cheng-Yang Liu, profesor la Universitatea Națională Yang-Ming.

Raportat la greutatea ei, pânza de păianjen este mai rezistentă decât oțelul.

O super-lentilă de câțiva microni

Potrivit New Scientist, pentru a produce lentila, cercetătorii au colectat fibre produse de păianjenii Pholcus phalangioides, le-au acoperit cu ceară, iar apoi au turnat peste ele o rășină. Pe măsură ce rășina s-a scurs, fibrele s-au transformat într-o structură asemănătoare cu o cupolă.

Panza de paianjen
Foto: Wikimedia

Apoi, oamenii de știință au expus structura la raze ultraviolet, ca să o fixeze. Rezultatul: o lentilă de doar câțiva microni, de dimensiunea unei globule roșii.

Când au proiectat o undă laser prin această lentilă, au obținut un nanojet fotonic de înaltă calitate – un tip de fascicul care poate oferi imagini de mari rezoluție pentru aplicații biomedicale.

Prin reglarea perioadei de timp în care sunt expuse la rășină, dimensiunea cupolei poate fi modificată, permițând optimizarea nanojeturilor fotonice pentru tipul de imagini pe care oamenii de știință vor să le obțină.

Aceste lentile ar putea fi folosite pentru a obține imagini extrem de detaliate ale virusurilor sau ale țesutului viu. Deoarece sunt construite din materiale care nu sunt toxice, ar putea fi utilizate inclusiv în interiorul corpului uman.


În continuare, află povestea inginerului genetician Randy Lewis, care a creat așa-numita capră-păianjen, al cărei lapte este folosit pentru a crea fibre artificiale.

Ca să știi mai mult, citește „Enigmele științei”

După secole de salturi uriașe în domeniul științei – de la tiparniță la fisiunea nucleară -, ne punem întrebarea: A mai rămas ceva de descoperit și de cercetat și în secolul XXI? Știința ridică la fel de multe întrebări precum acelea la care a găsit deja răspunsuri. Toate intră în categoria „enigme ale științei”, care își așteaptă rezolvarea.

Și, cine știe, poate chiar unii dintre dumneavoastră, dragi cititori tineri, veți contribui, într-un fel sau altul, la dezlegarea lor.  Există cazuri celebre de mari oameni de știință – Faraday, Darwin, Einstein etc. – al căror drum în carieră le-a fost determinat de citirea, în adolescență, a unor modeste cărți de popularizare a științei.

Însă, de multe ori, dezlegarea unei enigme științifice duce la descoperirea alteia noi – și așa mai departe. Newton, unul din marile genii ale omenirii – cu modestie – a scris, la sfârșitul cărții sale „Principiile matematice ale filosofiei naturale”, tipărită în 1689, următoarele cuvinte:

„Nu știu cum arăt eu în fața lumii, dar mie mi se pare că sunt un băiat care se joacă pe țărmul mării și se distrează căutând din timp în timp pietricele colorate sau o scoică roșie, în timp ce marele «ocean al adevărului» se întinde necunoscut în fața mea”.

Deși între timp au fost făcute multe descoperiri științifice, „pietricelele colorate” nu s-au epuizat, oceanul adevărului vă așteaptă ! Tocmai de aceea, știința continuă să fie vie și atât de fascinantă. Pentru mai multe informații privind temele puse în discuție, cititorii sunt invitați să consulte bibliografia care a stat la baza documentării autorului, anexată la sfârșitul acestei cărți.

„Enigmele științei” se găsește cu reducere pe eMag sau pe Libris.


Articol interesant? Dă-l mai departe!

Citește în continuare

Alte articole interesante

Lasă un comentariu