क्या नैनोट्यूब के साथ कवर किए गए वेब से नए इलेक्ट्रॉनिक्स बुनाई करना संभव है?

जीवित जीवों द्वारा उत्पादित वेब सबसे मजबूत ज्ञात सामग्री है, और यहां तक ​​कि केवलर 10 से अधिक बार इससे नीच है । अब, वैज्ञानिकों ने इसे कार्बन नैनोट्यूब के साथ मजबूत किया है, जो इसे सामान्य वेब से अधिक मजबूत बनाता है, और इसकी विद्युत चालकता को बढ़ाता है, जिससे एक नए वेब-आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स का निर्माण हो सकता है।
धागे की प्राकृतिक ताकत इसे कई क्षेत्रों में वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए संभावित रूप से मूल्यवान बनाती है। शोधकर्ता पहले से ही इसकी चिकित्सीय क्षमता का पता लगा रहे हैं, उदाहरण के लिए, कृत्रिम त्वचा या कण्डरा बनाते समय।
इसके अलावा, वेब को बहुत कम किया जा सकता है, हमारा मानना ​​है कि यह संपत्ति रोबोट या कृत्रिम अंग के लिए कृत्रिम मांसपेशियों के उत्पादन में उपयोगी हो सकती है। उदाहरण के लिए, केवल 1 मिमी मोटी की एक वेब 5 किलो वजन उठा सकती है, जो कि समान मोटाई की हमारी मांसपेशियों से 50 गुना अधिक हो सकती है।
लगभग। अनुवादक: जाहिरा तौर पर इसका अर्थ है सुपरकंट्रेक्शन :

जब वेब गीला हो जाता है, तो यह बहुत सिकुड़ता है (इस घटना को सुपरकंट्रेक्टिंग कहा जाता है)। ऐसा इसलिए है क्योंकि पानी के अणु फाइबर में प्रवेश करते हैं और अव्यवस्थित हाइड्रोफिलिक साइटों को अधिक मोबाइल बनाते हैं। यदि वेब कीड़ों से फैला और फैला हुआ है, तो गीले या बरसात के दिन यह सिकुड़ता है और उसी समय यह अपने आकार को बहाल करता है।

महान शक्ति और लचीलापन इसे इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग के लिए एक आकर्षक सामग्री बनाते हैं, लेकिन यह आवेदन इस बात पर निर्भर करता है कि यह उन वैज्ञानिकों के साथ कितना अनुकूल है जो विद्युत रूप से संवाहक सामग्री बनाते हैं। इसलिए उन्होंने कार्बन नैनोट्यूब के साथ एक वेब को जोड़ा, जिसकी विद्युत चालकता ने दशकों से शोधकर्ताओं को आकर्षित किया है।



कार्बन नैनोट्यूब खोखले कार्बन ट्यूब होते हैं जिनका व्यास नैनोमीटर में मापा जाता है। यद्यपि वे एक डीएनए स्ट्रैंड की चौड़ाई में तुलनीय हैं, वे स्टील की तुलना में 100 गुना मजबूत और 6 गुना हल्का हैं, और उनकी विद्युत और तापीय चालकता धातुओं के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं।
हालाँकि वेब स्वयं स्त्रैण है, लेकिन अगर यह नम हो जाए तो यह नरम हो जाता है। शोधकर्ताओं ने एक गोल्डन स्पाइडर (नेफिला क्लैविप्स) से एकत्र किए गए कॉबवेब को कार्बन नैनोट्यूब के सूखे पाउडर के साथ मिलाया, इस मिश्रण को पानी और जमीन की कुछ बूंदों के साथ मिलाया।
"हम आश्चर्यचकित थे कि नैनोट्यूब के साथ तार को कवर करना कितना आसान था," स्टीफन एडेन ने कहा, फ्लोरिडा के तलहासी में राष्ट्रीय उच्च चुंबकीय क्षेत्र प्रयोगशाला में एक भौतिक विज्ञानी। "पहले तो हमने विभिन्न प्रकार के रसायनों और उच्च तापमान उपचारों का उपयोग करके पारंपरिक कोटिंग विधियों का उपयोग करने की कोशिश की, लेकिन बाद में हमने पाया कि पानी और दबाव पर्याप्त थे।"

सुखाने के बाद, धागा कम हो गया और नैनोट्यूब की एक समान परत के साथ कवर किया गया। "यह कोटिंग बहुत उच्च गुणवत्ता और बहुत समान है," स्टीफन ने कहा।

यह हाइब्रिड सामग्री न केवल विद्युत प्रवाहकीय है, बल्कि एक पारंपरिक वेब की तुलना में 3 गुना अधिक मजबूत है। प्रयोगों से यह निम्न है कि यह सामग्री कृत्रिम मांसपेशियों के रूप में उपयोग करने के लिए उपयुक्त है जो सामान्य वेब से कम नहीं है।

स्टीफन ने कहा, "जब धागे को 50% तक बढ़ाया गया था, तब भी विद्युत चालकता बनी हुई थी।"
शोधकर्ताओं ने उल्लेख किया कि उनकी नई वेब की विद्युत चालकता नमी और व्यायाम की मात्रा पर निर्भर हो सकती है। जैसे, वे नमी और तनाव गेज में आवेदन पा सकते हैं, और वास्तव में, उन्होंने पहले से ही नए थ्रेड्स का उपयोग करके हृदय गति की निगरानी विकसित कर ली है। सोना चढ़ाना, या नैनोट्यूब की एक मोटी परत का उपयोग करना, विद्युत चालकता को नमी के स्तर पर कम निर्भर बना सकता है।

वर्तमान में, वैज्ञानिक एक सिंथेटिक वेब विकसित करने की कोशिश कर रहे हैं, जिसमें पहले से ही नैनोट्यूब शामिल होंगे। "इस सामग्री की बहुमुखी प्रतिभा का अर्थ है कि यह कई उपयोगों को पा सकता है," स्टीफन ने कहा।
वैज्ञानिकों ने 10 सितंबर को नेचर कम्युनिकेशंस जर्नल में अपने परिणामों का वर्णन किया।
लगभग। अनुवादक: सामान्य तौर पर, संदर्भ द्वारा अध्ययन बहुत पूर्ण और दिलचस्प है, अधिकांश चित्र वहां से लिए गए हैं।