الیاف ابریشمی؛ ماده سری تکنولوژی فرامواد

به گزارش گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا از ScienceNews، یک تیم تحقیقاتی به این نتیجه رسیده‌اند که می‌توان از ابریشم در مهندسی مواد، فرامواد و زیست پزشکی استفاده کرد.

متامتریال یا فراماده به ماده مرکبی گفته می‌شود که دارای خواص نامتعارف الکترومغناطیس در ساختار وجودی خود است. آنچه این مواد را غیرمعمول کرده‌ است، خاصیت ضریب شکست منفی نور در آنهاست؛ این مواد نور را در جهت مخالف مواد عادی منکسر می‌کنند.

نتایج تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که نانومعماری ابریشم به شدت روی قرارگیری نوری اندرسون تاثیر می‌گذارد. این پدیده که به افتخار فیزیک‌دان آمریکایی فیلیپ وارن اندرسون نامگذاری شده است، نحوه قرارگیری الکترون را در مواد توصیف می‌کند.

در الیاف ابریشم، به لطف اندازه و ترکیب نانوتارچه‌ها چند مرکز پراکندگی وجود دارد. الیاف ابریشم حدود 10 تا 20 میکرون قطر دارند. هزاران هزار نانوتارچه روی هم قرار می‌گیرند تا عرض آنها به 100 نانومتر برسد؛ این امر باعث می‌شود که هر نانوتارچه نازک‌تر از یک تار موی انسان شود.

ابریشم می‌تواند نور را محدود کند؛ این رفتار باعث برتری ابریشم به فیبرهای نوری تجاری می‌شود. فیبرهای نوری تجاری نیاز به مهندسی ویژه و دقیق دارند تا به اثری برسند که ابریشم به صورت طبیعی انجام می‌دهد. این امر باعث می‌شود که تولید انبوه چنین موادی دشوارتر باشد.

ابریشم نانوساختار منحصربه‌فردی دارد که باعث می‌شود که در مقایسه با مواد طبیعی دیگر کارآمدتر است. یکی کاربردهای ابریشم انتقال گرمای تابشی است. نتایج تحقیقات جدید نشان می‌دهد که ابریشم قادر به تابش گرما و بازتاب نور خورشید است. این امر به ابریشم اجازه می‌دهد که میزان انتشار گرمای آن بیشتر از میزان جذبش باشد، در نتیجه 10 درجه از آلومینیوم سردتر است و قابلیت خودخنک‌کنندگی دارد.

مترجم: هانا حیدری