สไปเดอร์แมนมาแล้ว เมื่อเราสามารถยิงเส้นใยไปดึงวัตถุในชีวิตจริง

เมื่อพูดถึงตัวละครซุปเปอร์ฮีโร่ภาพจำของใครหลายคนอาจต่างกัน ในจำนวนนั้นต้องมีชื่อของ สไปเดอร์แมน ฮีโร่พลังแมงมุมที่สามารถยิงใยออกจากมือได้ผ่านอุปกรณ์ที่ประดิษฐ์ขึ้น จัดเป็นพลังสารพัดประโยชน์ที่เป็นอาวุธหลักถูกนำไปใช้งานหลายรูปแบบ กระนั้นเราต่างทราบดีว่านี่เป็นเรื่องแฟนตาซีที่เกิดขึ้นจากปลายปากกา

 

         แต่จะเป็นอย่างไรเมื่อล่าสุดมีการคิดค้นเส้นใยที่สามารถยิงออกมาแบบสไปเดอร์แมนได้ในชีวิตจริง

 

 

เส้นใยยิงได้แบบเดียวกับซุปเปอร์ฮีโร่

 

         ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัย Silklab จาก Tufts University กับการพัฒนาเส้นใยชนิดใหม่ที่อยู่ในรูปของเหลวจึงสามารถยิงฉีดออกไปได้ไกล จากนั้นของเหลวจะแห้งและแข็งตัวกลายเป็นเส้นใยที่มีความเหนียวและแข็งแรง รองรับน้ำหนักของที่ยกได้มากกว่าตัวถึง 80 เท่า ใกล้เคียงกับคุณสมบัติใยแมงมุมของสไปเดอร์แมน

 

         เส้นใยได้รับการผลิตขึ้นมาจากรังไหมผีเสื้อกลางคืน รังไหมจะถูกนำไปต้มในสารละลายก่อนย่อยสลายกลายเป็นโปรตีน ไฟโบรอิน สารละลายนี้สมารถนำไปผลิตเส้นใยชนิดใหม่ที่มีความทนทาน ยืดหยุ่น และยึดเกาะจนมีลักษณะใกล้เคียงกับใยแมงมุม

 

       อย่างไรก็ตามเมื่อนำเส้นใยนี้มาสัมผัสกับสารละลายเพื่อสกัดโปรตีน จะทำให้ระยะเวลาในการที่สารชนิดนี้กลับมาแข็งตัวต้องใช้เวลานาน โดยอาจกินเวลาหลายชั่วโมงกว่าสารละลายจะแข็งตัว ปัญหานี้แก้ได้ด้วยการเติมโดพามีนลงไปจนสารละลายแข็งตัวในไม่กี่วินาที พร้อมกันนั้นก็ผสมไคโตซานช่วยให้มีความทนทานและยึดเกาะเพิ่มขึ้น

 

         นั่นทำให้เมื่อไฟโบรอินที่สกัดออกมาผสมกับโดพามีนแล้วไปยิงผ่านเครื่องอัด สารที่พุ่งออกมาจะอยู่สถานะของเหลวที่พุ่งไปข้างหน้าตามแรงส่ง จากนั้นสารละลายจะเริ่มแข็งตัวอย่างรวดเร็วในเวลาไม่กี่วินาที กลายเป็นเส้นใยไฮโดรเจลที่มีความยืดหยุ่น ทนทาน และมีคุณสมบัติยึดเกาะสูง พร้อมรองรับน้ำหนักได้มากกว่าน้ำหนักเส้นใยถึง 80 เท่า

 

         ดังนั้นในทางหนึ่งจึงพูดได้เต็มปากว่าทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการสร้างใยของสไปเดอร์แมนในชีวิตจริง

 

 

ประโยชน์ของเส้นใยจากรังไหมผีเสื้อกลางคืน

 

         จริงอยู่โดยกระบวนการเส้นใยจากรังไหมผีเสื้อกลางคืนนี้แทบไม่ต่างจากใยแมงมุมของสไปเดอร์แมน ทั้งกลไกการทำงานตลอดจนวิธีใช้จนดูไม่ต่างจากในภาพยนตร์ แต่สำหรับแฟนคลับอาจผิดหวังไปบ้าง เมื่อเส้นใยที่ผลิตขึ้นนี้สามารถรองรับและใช้งานได้กับวัตถุขนาดเล็กเท่านั้น

 

         สาเหตุมาจากข้อจำกัดด้านความทนทาน เส้นใยที่ยิงออกไปผ่านอุปกรณ์มีขนาดจำกัดอยู่ที่เส้นผมของมนุษย์ไปจนเส้นผ่าศูนย์กลางครึ่งมิลลิเมตร แม้จะรองรับน้ำหนักมากกว่าถึง 80 เท่าแต่ใยแมงมุมจริงรองรับได้มากกว่า 1,000 เท่า เส้นใยนี้จึงใช้ยึดเกาะและดึงวัตถุที่มีขนาดไม่เกิน 12 เซนติเมตร

 

         จริงอยู่เส้นใยไฟโบรอินไม่ได้มีความเหนียวและทนทานเทียบเท่าใยแมงมุมจริง แต่เส้นใยชนิดนี้ก็มีจุดเด่นที่ใยแมงมุมไม่มี นั่นคือการยิงออกไปยึดเกาะวัตถุในระยะห่าง เนื่องจากในความเป็นจริงแมงมุมไม่สามารถพ่นใยออกไปได้โดยตรง แต่อาศัยการปั่นใยขึ้นมาจากต่อมแล้วทอขึ้นมาแทน

 

         ในส่วนการใช้งานจริงเส้นใยที่พวกเขาพัฒนาขึ้นสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในหลายด้าน เช่น ใช้งานทางการแพทย์สำหรับซ่อมแซมเนื้อเยื่อในร่างกาย ใช้เป็นอุปกรณ์ปิดปากแผลชั่วคราว การนำส่งยาเข้าสู่ร่างกาย ไปจนกาวจากวัสดุชีวภาพที่มีความยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

 

         ดังนั้นแม้เส้นใยที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมา อาจไม่สามารถและไม่มีทางนำไปใช้ห้อยโหนตามตึก จับกุมคนร้าย หรือดึงรถไฟได้แบบในภาพยนตร์ แต่นวัตกรรมที่ได้แรงบันดาลใจจากซุปเปอร์ฮีโร่นี้อาจถูกนำไปใช้งานในชีวิตประจำวันหรือช่วยชีวิตคนได้ต่อไป

 

 

 

 

         เส้นใยไฟโบรอินที่ยิงออกมาเป็นใยยึดเกาะวัตถุเป็นเพียงส่วนหนึ่ง ทางทีมวิจัยวางแผนจะนำเส้นใยจากแมลงไปพัฒนาในหลายด้าน เช่น กาวที่สามารถยึดเกาะใต้น้ำ สารเคลือบรับประทานได้ที่ช่วยถนอมอาหาร ไปจนวัสดุที่มีคุณสมบัติรวมแสงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโซล่าเซลล์ต่อไป

 

 

 

         ที่มา

 

         https://now.tufts.edu/2024/10/10/inspired-spider-man-lab-recreates-web-slinging-technology

 

         https://newatlas.com/materials/spider-man-inspired-silk-fibers/