Наука

З шовку можна створювати лінзи

Павуковий шовк давно використовується в медицині, тому що він міцніший від синтетичних волокон, не токсичний і не шкідливий для живих клітин.

Зображення павука, який використовується в дослідженні, і купольна лінза, створена на його драглайн-шовку. © Cheng-Yang Liu

Дослідники запропонували новий спосіб застосування шовку. З нього планують робити лінзи для біологічних систем візуалізації.

Павуки плетуть різні типи шовку, з унікальними властивостями і функціями. Один з них — драглайн-шовк, з якого складається павутина. Його можна назвати відмінним оптичним волокном, тому що його показник заломлення дорівнює приблизно 1,55 (для порівняння, показник заломлення скла — близько 1,5). Він дає контрастне і яскраве зображення, і з ним дуже зручно працювати.

«Висока еластичність, в’язкість і міцність на розтяг роблять драглайн-шовк цікавим природним матеріалом», — зазначив Чен-Ян Лю, один з авторів дослідження, професор Національного університету Янь-мінь.
Результати опубліковані в журналі Journal of Applied Physics

Група вчених зібрала павутину фаланговидного фолькуса, представника сімейства павуків-сінокосців, що мешкає в Європі. З його великої ампульної залози взяли нитку, яку перетворили в щільне, однорідне гладке і шовкове волокно, а потім налили на нього трохи воску і смоли. Під їх впливом полотно сформувало купола в місцях, куди потрапили краплі смоли. Потім його помістили в піч, щоб дати затвердіти.

а) довгоногий підвальний павук. b) намотуючий механізм. c) процес виготовлення декоративного павутинного шовку. d) павуковий шовк з куполоподібною лінзою, вміщеній на спеціальний утримувач. е)мікрофотографія купольної лінзи. f) система цифрового мікроскопа сканування лазера для вимірюючи об’єктива купола. g) принципова схема купольного розсіювача для генерування PNJ.

Виявилося, в такому вигляді його можна буде використовувати в якості оптичної лінзи.

«Купольна лінза з гнучкими фотонними нанометрами підійде для візуалізації нанорозмірних об’єктів на різних глибинах в межах біологічної тканини», — сказав Лю.

Механізми, що генерують фотонні наноелектрити (PNJ), використовують у наукових дослідженнях, біологічної візуалізації клітин і мікроорганізмів, а також у хірургії. Для отримання оптимальних PNJ вчені запропонували кілька методів маніпулювання частинками. На жаль, всі вони є занадто дорогими. Використання шовку може стати простим і дешевим способом роботи з PNJ.

В процесі вимірювань вчені з’ясували, що розмір і розташування довгих PNJ, які створює добре освітлена лінза, сильно залежить від її розміру. Щоб отримати оптимальний пучок PNJ, необхідно використовувати середню діелектричну купольну лизну. PNJ з довгим фокусною відстанню, яка підходить для отримання великих зображень.

Шовкове волокно з купольною лінзою буде особливо корисним для біологічної візуалізації з-за своїх біосумісності і гнучкості.

«Нативні шовкові волокна цікаві для застосувань в оптиці, пов’язаних з візуалізацією і зондуванням в декількох областях. Природна оптична біолінза на основі павутинного шовку цілком здійсненна і заслуговує подальшого вивчення», — заявляє автор дослідження.

Натхнення: naked-science.ru

Кнопка «Наверх»
Закрыть