Bạn có biết rằng tơ nhện, vốn chỉ là một phần nhỏ bé của thế giới tự nhiên, đang dần trở thành nguồn cảm hứng cho những phát minh công nghệ tiên tiến? Sự kết hợp hoàn hảo giữa độ bền và độ dẻo dai của tơ nhện đã dẫn đến những sáng chế độc đáo và thú vị. Hãy cùng khám phá năm phát minh nổi bật từ tơ nhện có thể bạn chưa từng nghe đến, và tìm hiểu cách chúng đang góp phần thay đổi thế giới.
Tơ nhện là gì?
Hầu hết mọi người đều quét sạch mạng nhện và tránh những tổ nhện dày đặc bằng mọi giá. Nhưng giờ hãy tìm hiểu về lợi ích của chúng.
Tơ nhện là một sợi protein do nhện kéo thành sợi. Loại tơ này là sợi mà nhện sử dụng để dệt lên mạng lưới của chúng. Nó lơ lửng trong không khí và vô cùng nhẹ.
Nhện sử dụng nó để bắt và bẫy con mồi. Đó là cách chúng xây tổ và tạo kén. Chúng thậm chí có thể sử dụng tơ của mình để lướt khỏi những kẻ săn mồi. Khi có nắng hoặc ánh đèn chiếu xuyên qua mạng nhện. Bạn có thể nhìn thấy những sợi tơ được đan xen khéo léo như thế nào.
Tất cả các loài nhện đều tạo ra tơ kể cả những loài không dệt mạng nhện
Nhiều người không nhận ra rằng loại “lụa” này cũng được dệt một cách mật thiết trong các nghi lễ giao phối và tán tỉnh của loài nhện.
Tơ hoạt động gần giống như một kênh truyền dẫn hay một chiếc chuông rung gửi tín hiệu qua rung động dọc theo các sợi tơ. Có thể con người và nhện có nhiều điểm chung hơn chúng ta nhận ra. Một sự thật ít được biết đến khác. Đó là tất cả các loại tơ nhện không giống nhau.
Một con nhện có thể tạo ra tới 7 loại tơ nhện tự nhiên khác nhau. Tùy thuộc vào loài, hoàn cảnh và vòng đời của chúng.
Các loại tơ nhện
Cụ thể các loại tơ nhện gồm có:
– Tuyến Ampullate chính là tuyến tạo ra tơ kéo của nhện. Đây là loại tơ mà nhện sử dụng ở bên ngoài của mạng nhện. Loại tơ này cực kỳ bền nhưng cũng có thể co lại nhanh chóng tùy thuộc vào các yếu tố.
– Minor Ampullate là tuyến tạo ra tơ mà nhện sử dụng để làm giàn giáo và gia cố tạm thời trong quá trình xây dựng mạng nhện.
– Flagelliform là tuyến mà nhện sử dụng để tạo ra tơ sử dụng cho các đường bắt của mạng nhện. Đây là cái mà các nhà khoa học gọi là “tơ xoắn ốc”.
– Tubuliform là tuyến tạo ra tơ kén và trở thành ngôi nhà bảo vệ cho túi trứng.
– Tơ Aciniform là loại tơ mà nhện sử dụng để quấn con mồi còn sống.
– Tuyến Aggregate sản xuất một chất lỏng như tơ tiết ra từ sợi keo được tạo thành từ các hạt cầu dính.
– Tuyến Piriform tạo ra một loại tơ khác giống như keo mà nhện sử dụng để tạo liên kết giữa các sợi tơ riêng biệt khác nhau của chúng. Và cố định tất cả lại với nhau tại các điểm gắn kết quan trọng.
Nghiên cứu khoa học ứng dụng từ tơ nhện
Tơ nhện có rất nhiều ứng dụng trong khoa học. Đặc biệt khi người ta ứng dụng những đặc tính như bền bỉ, đàn hồi của tơ nhện để tạo ra các đồ vật quen thuộc trong đời sống.
Sợi tơ nhện mịn hơn sợi tóc người và cũng là loại sợi dai nhất được tìm thấy trong tự nhiên. Những con nhện có khả năng tạo ra sợi tơ chỉ trong vài giây trong điều kiện môi trường phức tạp.
Cấu trúc của tơ nhện
Cấu trúc của tơ nhện là một mạng lưới rộng lớn bao gồm các thành phần và đặc tính lồng vào nhau. Đặc điểm của tơ bao gồm “glyxin, alanin và một lượng nhỏ serine”. Nó là “một polypeptide tự nhiên, protein cao phân tử” cùng nhóm với collagen được tìm thấy trong dây chằng và chất sừng trong móng tay và tóc của con người. Protein tơ nhện sẽ được xác định dựa trên tuyến mà chúng tiết ra.
Đó là “quá trình tự lắp ráp phức tạp của các protein tơ thành các polyme riêng biệt”. Những chất tạo màng sinh học này là cơ sở cho các sản phẩm mới. Trình tự axit amin trong protein tơ được tạo thành từ “alanin và glycine” trong khi serine và praline cũng có trong một số loại tơ. Những sợi tơ giàu glycine là thứ tạo cho tơ nhện “tính đàn hồi. Tạo thành các vùng vô định hình trong cấu trúc của nó”.
Độ bền kéo là một thuật ngữ mô tả “lượng ứng suất mà một chất có thể chịu được trước khi nó bắt đầu bị đứt gãy”. Độ bền tơ nhện dao động từ 0,45 – 2,0 GPa. Thật bất ngờ khi thép cũng nằm trong cùng một phạm vi với tơ nhện.
Hơn hết tơ là vật liệu mềm và có thể giảm độ dài lên đến gần 60% khi tiếp xúc với độ ẩm cao. Sự xuất hiện này còn được gọi là siêu co. Nó giống như thể chuyển đổi hình dạng từ thủy tinh sang cao su. Một sự biến đổi đáng kinh ngạc.
Tơ nhện khác với tơ tằm như thế nào?
Tất nhiên, nhện không phải là loài côn trùng duy nhất tạo ra tơ. Có những loài khác nổi tiếng với khả năng nhả sợi và đã được con người ứng dụng trong thực tiễn.
Trong số loài được sử dụng, phổ biến nhất là con tằm. Trong khi tơ nhện được gọi là “siêu tơ” thì tơ tằm là một loại tơ được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp thời trang. Tằm thực chất là giai đoạn ấu trùng của loài bướm tằm có tên Bombyx mori. Nó ăn lá dâu tằm và không giống như nhện. Nó hoàn toàn phụ thuộc vào con người để sinh sản.
Nó là một loài côn trùng trong nước đã được nuôi trồng trong nhiều thiên niên kỷ. Việc nhân giống và nuôi những loài này ít nhất đã có từ 5.000 năm trước. Từ thời Trung Quốc cổ đại. Nó có mặt ở Ấn Độ, Hàn Quốc, Nhật Bản, Nepal và tất cả các nước trên thế giới ngày nay. Tơ tằm ngày nay được ứng dụng trong sản xuất may mặc, chỉ khâu phẫu thuật, lốp xe đạp và thậm chí cả ô dù.
Một số nhà khoa học cho rằng tơ tằm có thể bền bỉ như một số loại tơ nhện và loại tơ này có thể thu hoạch bằng quá trình nuôi trồng thích hợp.
Giá trị của tơ nhện là gì?
Tổ tiên con người rất coi trọng giá trị của tơ nhện trong tự nhiên. Nó từng được ứng dụng trong chữa bệnh ví dụ như băng bó vết thương, giăng lưới đánh cá.
Khi xã hội của chúng ta thay đổi, quan niệm về giá trị cũng thay đổi theo. Trong một thế giới ngày càng được thương mại hóa trên quy mô toàn cầu. Giá trị vốn có của nó lại càng đáng lưu tâm. Việc chế tạo “sợi tơ nhện nhân tạo” quy mô lớn đã. Và đang là mục tiêu chính hàng đầu trong nghiên cứu khoa học vật liệu suốt nhiều thế kỷ qua.
Nghiên cứu này tiếp tục mô tả hai phương pháp chế tạo chính.
Đầu tiên là mô phỏng sinh học, một kỹ thuật sử dụng cho các nhu cầu và mong muốn khác nhau. Các nhà khoa học đang nghiên cứu bắt chước quá trình loài nhện tạo ra siêu sợi của chúng. Công nghệ này bắt chước quy trình tự nhiên trong đó “các protein tơ nhện (spidroins) được sản xuất trong các điều kiện giống như tự nhiên và sau đó kéo thành sợi”. Tuy nhiên cho đến nay những sợi tơ nhện tổng hợp này vẫn chưa phù hợp với tính chất cơ học của tơ nhện.
Phương pháp thứ hai được thực hiện trong phòng thí nghiệm sử dụng công nghệ sinh học tạo ra “các spidroins lớn có thể kéo thành sợi bằng cách sử dụng các dung môi hữu cơ”. Với cách này, các nhà khoa học đã có thể tái tạo thành công các đặc tính cơ học của vật liệu tự nhiên. Nhưng sản lượng của phương pháp này quá thấp. Và không thể đảm bảo hoạt động sản xuất quy mô lớn.
Nghiên cứu đang được tiến hành liên quan đến các protein tơ nhện tái tổ hợp và phương pháp dung dịch nước có thể là một phương pháp khả thi.
Cuộc chạy đua cấp bách trong việc tự chế tạo ra tơ nhện
Như chúng ta đã đề cập ở trên, tơ nhện có quá nhiều đặc tính cơ học hữu ích đối với các ý tưởng công nghệ, kinh doanh, sáng tạo. Nó bền hơn cả sợi Kevlar nên được dự đoán có thể thay đổi cuộc chơi trong các ngành công nghiệp dệt may và các mặt hàng thể thao như đồ trượt tuyết, leo núi. Thậm chí các nhà khoa học đã tính đến việc sử dụng nó để chết tạo các bộ phận có độ bền cao cho robot.
Tơ nhện cũng sẽ đóng góp cho nền y học và khoa học vật liệu. Giúp định hình và tái tạo lại ngành công nghiệp dược phẩm và xây dựng. Với những ưu điểm của tơ nhện như vậy. Cuộc đua ứng dụng tơ trong đời sống của con người đang dần cấp bách hơn bao giờ hết. Chỉ là xem bao giờ con người mới có thể sản xuất ra tơ nhện nhiều và vô hạn giống như cách loài nhện tạo ra tơ của chúng.
Top 5 những phát minh độc đáo từ tơ nhện
Tơ nhện không chỉ là một sản phẩm của thiên nhiên với vẻ đẹp huyền bí mà còn là nguồn cảm hứng cho những phát minh công nghệ tiên tiến. Với tính năng vượt trội như độ bền cao và khả năng co giãn tuyệt vời. Nó đã mở ra những cơ hội mới trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ. Dưới đây là năm phát minh độc đáo từ tơ nhện mà có thể bạn chưa biết. Minh chứng cho sự sáng tạo và khả năng ứng dụng bất ngờ của loại vật liệu này trong đời sống hiện đại.
Vật liệu y tế
Tơ nhện đã được ứng dụng để phát triển các sản phẩm y tế như chỉ khâu phẫu thuật và miếng dán vết thương. Nhờ vào độ bền và khả năng tương thích sinh học cao. Chúng giúp giảm nguy cơ nhiễm trùng và hỗ trợ quá trình lành vết thương nhanh chóng hơn.
Công nghệ dệt may
Các nhà khoa học đã tạo ra sợi vải từ tơ nhện có khả năng chống đạn và chống cắt. Những sản phẩm này không chỉ bảo vệ người dùng trong các tình huống nguy hiểm. Mà còn mở ra cơ hội mới cho ngành công nghiệp thời trang bảo hộ.
Hệ thống cảm biến
Tơ nhện được sử dụng để chế tạo các cảm biến nhạy cảm cao. Có khả năng phát hiện biến đổi nhỏ nhất trong môi trường. Những cảm biến này có thể được áp dụng trong các lĩnh vực như chăm sóc sức khỏe và an ninh.
Chất liệu tổng hợp
Các nhà nghiên cứu đã chế tạo được các chất liệu tổng hợp kết hợp tơ nhện và polymer để tạo ra những vật liệu siêu bền, nhẹ và linh hoạt. Những chất liệu này có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và kỹ thuật.
Tạo mẫu 3D
Tơ nhện đã được ứng dụng trong công nghệ in 3D để tạo ra các mô hình phức tạp với độ chính xác cao. Điều này cho phép tạo ra các cấu trúc chi tiết và tinh xảo trong nhiều lĩnh vực. Từ thiết kế sản phẩm đến nghiên cứu khoa học.
Các phát minh từ tơ nhện không chỉ thể hiện sự sáng tạo vượt trội. Mà còn mở ra những chân trời mới trong nhiều lĩnh vực. Từ vật liệu y tế cho đến công nghệ cảm biến và in 3D. Mỗi ứng dụng đều mang đến những giải pháp đột phá và cải tiến đáng kể. Những tiến bộ này không chỉ nâng cao chất lượng và hiệu quả trong các ngành công nghiệp mà còn góp phần thúc đẩy sự phát triển khoa học và công nghệ.
Vũ Tuyên - Chuyên gia
Tôi là Vũ Tuyên , Giám đốc của Công ty TNHH Pest Shop Việt Nam .
Với nhiều năm kinh nghiệm làm việc trong ngành Phân phối Thiết bị, vật tư Kiểm soát côn trùng dịch hại ( PCO ) , tôi đã và đang Phân phối các Sản phẩm đến từ Mỹ , Đức , Hàn Quốc , Nhật Bản , Thụy Sỹ , Việt Nam ... Với chuyên môn của mình, hi vọng các nội dung tôi chia sẻ trên https:/PestShop.vn/ sẽ giúp quý khách hàng hiếu rõ hơn về sản phẩm của công ty.
PEST SHOP - CÔNG TY PHÂN PHỐI THIẾT BỊ , DIỆT CÔN TRÙNG HÀNG ĐẦU VIỆT NAM
- Đèn diệt côn trùng , Đèn bắt muỗi , Máy hút muỗi , phụ kiện đèn diệt côn trùng ...
- Thuốc diệt mối , thuốc diệt mọt ,Thuốc đuổi rắn , đuổi thằn lằn ,Thiết bị kiểm soát chim , thuốc khử trùng virus, ..
- Thuốc diệt chuột , hộp bẫy chuột , keo chuột , máy đuổi chuột ,bẫy chuột, lồng chuột ...
- Thuốc diệt côn trùng : Thuốc diệt muỗi , thuốc diệt ruồi , thuốc diệt kiến , thuốc diệt gián , ...
- Thuốc trừ sâu, thuốc Bảo vệ thực vật ( BVTV ) , thuốc diệt nhện , Vật tư nông nghiệp ...
- Máy phun côn trùng : Bình tồn lưu , Máy phun sương ULV , Máy phun khói , Máy phun nông nghiệp ...
Tại sao chọn PEST SHOP ?
- Chính Hãng : Bayer ( Đức ), Basf ( Đức ) ,Syngenta ( Thụy Sỹ ) ,Sumitomo ( Nhật ) , Ensytex ( Mỹ ) , Hợp Trí ( Việt Nam ) , SM Bure ( Hàn Quốc ) , … | Giá Rẻ : Cam kết giá rẻ nhất thị trường Việt Nam - Rẻ hơn hoàn tiền 100% |Bảo Hành : từ 1 - 24 tháng tùy sản phẩm
- Hóa Đơn : Có hóa đơn thuế VAT , kiểm định , lưu hành của thuốc | Free Ship : Chính sách Miễn phí phí vận chuyển lên tới 80% các đơn hàng | Kho hàng : Hà Nội - Đà Nẵng - TP.HCM | Bán đa kênh : Shopee , Tiki, Lazada , Sendo, Tiktok Shop , Youtube , Facebook , ....
