استلهم العلماء من أكثر الأسماك لزوجة في العالم لتطوير مادة صمغية فائقة. أسماك البحر الشمالية هي أسماك المياه المالحة الموجودة على ساحل المحيط الهادئ في أمريكا الشمالية. تتمتع أكواب الشفط الخاصة بها بقوة لاصقة تزيد بمقدار 230 مرة عن وزن جسمها. هناك مخلوقات أخرى في الطبيعة ألهمت العلماء لابتكار أنواع أخرى من التجفيف الفائق ، مثل المواد اللاصقة الفائقة المطورة من البطلينوس والأبراص وخنافس أوراق الهليون.
قال باحثون في ولاية كارولينا الشمالية ، إن أسماك البحر الشمالية الصغيرة الأكثر لزوجة في العالم ، والتي يصل وزن جسمها إلى 230 مرة ، قد تلهمهم لتطوير صمغ منزلي جديد. أسماك البحر الشمالية هي أسماك المياه المالحة الموجودة على ساحل المحيط الهادئ في أمريكا الشمالية. تتمتع أكواب الشفط الخاصة بها بقوة لاصقة تزيد بمقدار 230 مرة عن وزن جسمها. بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على العديد من الأسماك البحرية الصغيرة الأخرى في أستراليا.
تم العثور على سمكة البحر الشمالية الصغيرة هذه في المحيط الهادئ قبالة الساحل الشمالي الغربي للولايات المتحدة. تستخدم زعانفها المعدلة كأكواب شفط ، تتشبث بالصخور في الأمواج القاسية. يمسك بقوة الحواف الخشنة بالكثير من الميكروفيلي. تشبه هذه الميكروفيلي النتوءات الصغيرة على قدم الوزغة.
يقول ديلان وينرايت ، الباحث في جامعة ديوك في دورهام بولاية نورث كارولينا ، وزملاؤه إن الطريقة ليست سريعة وقابلة للعكس فحسب ، بل إنها أيضًا سهلة التشغيل نسبيًا في الماء. وأشاروا إلى أن التكنولوجيا التي تمتلكها أسماك البحر الشمالية الصغيرة من المتوقع أن تستخدم في الأجهزة اللاصقة في الطب والصناعة والمنزل.
سمكة البحر الشمالية الصغيرة ذات اللون الباهت ، والمعروفة أيضًا باسم سمكة الحلق الشمالي ، هي سمكة مياه مالحة يبلغ طولها حوالي 6 بوصات (15 سم). وهي تشبه الضفادع الصغيرة برأس عريض ومسطح وليس لها قشور ومغطاة بطبقة من المخاط تجعلها ناعمة للغاية. السلالات الكبيرة التي تتكون من مزيج من زعانف الحوض وطيات اللحم المجاورة هي الخصائص الفيزيائية للأسماك البحرية الشمالية الصغيرة.
أجرى فريق البحث تجارب على 22 عينة من الأسماك البحرية الشمالية الصغيرة التي تم جمعها من الصخور في جزيرة سان خوان ، واشنطن ، الولايات المتحدة الأمريكية ، وقياس التصاق الأسماك على ثمانية أسطح مختلفة. 7 من الأسطح لها أحجام مختلفة من الحبيبات والسطح الثامن مصنوع من الزجاج. كان السبب في أنهم صنعوا سطحًا من الزجاج هو رؤية كيف ستتصرف أسماك البحر الشمالية الصغيرة على طبقة ناعمة للغاية.
قال الباحثون: 'وجدنا أن أسماك البحر الشمالية الصغيرة يمكن أن تلتصق بمجموعة متنوعة من الأسطح المتفاوتة الخشونة. فهي تتفوق في الأداء على أكواب الشفط الاصطناعية التي لا يمكن أن تلتصق إلا بالأسطح الأكثر نعومة. قوة الالتصاق لأسماك البحر الشمالية الصغيرة هي 80 إلى 230 ضعف وزنها. يبدو أن الالتصاق مرتبط بالميكروفيلي الطبقي بالقرب من حافة الكوب الماص. هذه الميكروفيلي متشابهة في الحجم ونسبة العرض إلى الارتفاع لأقدام الأبراص والعناكب والحشرات '.
في الواقع ، بالإضافة إلى أسماك البحر الشمالية الصغيرة التي تم تقديمها أعلاه ، هناك مخلوقات أخرى في الطبيعة ألهمت العلماء لابتكار أنواع أخرى من الجفاف الفائق. مثل استخدام الغراء الفائق الذي طورته البطلينوس والأبراص وخنافس أوراق الهليون ، إلخ.
سوبر الغراء - باستخدام البطلينوس
اكتشف العلماء في مختبر أيداهو الوطني للهندسة والبيئة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية أن أقدام الرخويات الصغيرة في قاع البحر تفرز غراءًا أكثر سمكًا من الإيبوكسي الأكثر لزوجة ، لكن العلماء يحتاجون إلى 10000 بلح البحر لصنع جرام واحد من الصمغ ، وهو مكلف للغاية. يستخدم العلماء تقنية الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) لإعادة إنتاج (استنساخ) جينات المحار اللاجنسي لإنتاج صمغ فائق بكميات كبيرة ؛ ويشير العلماء إلى أن استخدام هذا الصمغ الأخير مفيد جدًا في صناعة القوارب ، لأن مياه البحر يمكن أن تؤدي إلى تآكل المواد اللاصقة التقليدية ؛ وعندما تلتصق الرخويات بقاع القارب ، مما يقلل من سرعة القارب ، فإن استخدام هذا الصمغ الأخير يمنع الرخويات من الالتصاق بقاع القارب. يقول العلماء إنه باستخدام هذا الصمغ ، لا يلزم ارتفاع درجة الحرارة لتحفيز الالتصاق ، وبما أن الغراء مصنوع من مواد طبيعية ، فلن يلوث البيئة. يخطط العلماء لاستخدام أحدث الغراء لصنع مواد تدعيم أفضل للخشب الرقائقي ومواد البناء الأخرى ، بالإضافة إلى صنع أطقم أسنان أكثر أمانًا ، وفي العمليات الجراحية الأخرى (الجراحة) والجراحة التجميلية (جراحة العظام) ، فإن لها أيضًا العديد من التطبيقات.
الغراء الفائق - خصائص نعل الوزغة
أعلن العلماء الأمريكيون في يوليو 2007 أنهم اخترعوا نوعًا جديدًا من المواد اللاصقة فائقة القوة تسمى geckel باستخدام خصائص 'الغراء' البطلينوس ولزوجة أقدام الوزغة. غالبًا ما تُستخدم هذه المواد اللاصقة المؤقتة لمجموعة متنوعة من الأغراض - على سبيل المثال ، إذا التصق أبو بريص بالحائط لفترة طويلة ، فلن يعد قادرًا على أداء حيلة 'التحليق فوق الحائط'. في الواقع ، حتى لو تمزق الجواهر لأعلى وأسفل الجدار مئات المرات ، فلن تتضرر اللزوجة على الإطلاق. نُشرت النتائج في العدد الأخير من مجلة Nature. يقول العلماء إن الشريط اللاصق للأوزان قد يسمح للجروح بالشفاء دون خيوط جراحية ، أو يمكن استخدامه في الضمادات المقاومة للماء.
ومع ذلك ، حذر العلماء من أنهم اختبروا فقط مدى لزوجة لاصق الوزغ على الأسطح الصغيرة.
صمغ ممتاز - خنفساء أوراق الهليون (مملكة الحشرات)
تمتلك النباتات 'شمع السيارة' الخاص بها - بلورات دهنية تشبه الشعر تغلف سيقانها وتخلق طبقة عازلة طبيعية. كما يمنع هذا السطح الأملس الآفات من وضع البيض عليه. لحسن الحظ ، وجدت خنفساء أوراق الهليون (Crioceris asparagi) حلاً: غراء غني بالبروتين. يمكن للمادة اللزجة الشبيهة بالبروتين أن تتسلل بين البلورات الشبيهة بالشمع والهليون (Asparagus officinalis) ، وهو موقع التفريخ المفضل للآفة ، وتشكل في النهاية اتصالًا قويًا للغاية (يمكن أن يتحمل 8000 ضعف وزن البيضة) ، ويمكن لهذا الاتصال أيضًا تساعد البيضة على تحمل معمودية الرياح العاتية والأمطار الغزيرة. أبلغ الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في 18 نوفمبر 2009 ، طبعة على الإنترنت من Proceedings of the Royal Society B.
سوبر جلو - تطبيقات طبية
وُلد طفل رضيع في المملكة المتحدة بحالة نادرة تسمى تشوه جالين الوريدي ، والتي تسببت في ثقوب صغيرة متعددة في الأوعية الدموية في دماغه. في الأشهر الـ 16 التي تلت ولادته ، استخدم الأطباء مادة لاصقة خاصة للنسيج تسمى 'الغراء الفائق' لإصلاح الثقوب في الأوعية الدموية الدماغية بنجاح بعد 5 عمليات جراحية ، لإنقاذ حياته.
أدخل الأطباء قسطرة رقيقة في فخذ الصبي من وعاء دموي في فخذ الصبي. وقام الطبيب ، تحت إشراف جهاز أشعة سينية عالي التقنية ، بالتحكم عن بعد في الأنبوب عبر قلب الصبي من خارج الجسم ، ووصل أخيرًا إلى جسده .. موقع دماغي معيب. بعد ذلك ، فتح الطبيب الصمام الصغير الموجود على القسطرة الرقيقة ورش 'صمغًا فائقًا' في الثقوب الصغيرة في الأوعية الدموية والشعيرات الدموية بالمخ لإصلاح الثقوب المكسورة.