मकड़ी के रेशम को लंबे समय से सबसे अविश्वसनीय रूप से टिकाऊ प्राकृतिक सामग्री के रूप में जाना जाता है। यहाँ तक कि मकड़ी की कुछ प्रजातियाँ भी हैं जो स्टील से पाँच गुना ज़्यादा मज़बूत रेशम पैदा करती हैं, जैसे कि ब्राउन रेक्लुसा मकड़ी। लेकिन यह भी जानना ज़रूरी है कि मकड़ी का रेशम इतना नाज़ुक क्यों दिखता है, लेकिन इतना अविश्वसनीय रूप से टिकाऊ क्यों होता है। यह भी एक ऐसा सवाल है जो वैज्ञानिकों को उलझा रहा है, और उन्होंने हाल ही में इसका जवाब खोज निकाला है।
मकड़ी का रेशम बहुत मजबूत होता है, यहां तक कि स्टील के तार से भी अधिक मजबूत।
मकड़ी के रेशम की एक अनोखी संरचना होती है
मकड़ी का रेशम एक प्रोटीन रेशा है जिसे मकड़ियाँ बनाती और बुनती हैं। वे इसका इस्तेमाल शिकार पकड़ने या अपने अंडों और बच्चों की रक्षा के लिए जाल बनाने में करती हैं। इन रेशमी रेशों की मज़बूत संरचना मकड़ियों को अपने आकार से कई गुना बड़े शिकार को पकड़ने में मदद करती है।
हाल ही में, विलियम एंड मैरी कॉलेज के स्कूल ऑफ एप्लाइड साइंस के शोधकर्ताओं ने एटॉमिक फोर्स माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके उन रेशमी रेशों की सूक्ष्म संरचना का निरीक्षण किया, जो भूरे रंग की रिक्लूस मकड़ियाँ अपने अंडों की रक्षा और शिकार को पकड़ने के लिए बनाती हैं। उन्होंने पाया कि मकड़ी का प्रत्येक रेशमी रेशा, जो मानव बाल से भी पतला होता है, वास्तव में हज़ारों अलग-अलग नैनो रेशों से बना होता है, जिनका व्यास केवल 20 नैनोमीटर और लंबाई लगभग 1 माइक्रोमीटर होती है।
ये नैनोफाइबर भले ही लंबे न लगें, लेकिन ये अपने मूल आकार से 50 गुना ज़्यादा खिंच सकते हैं। यह संरचना मकड़ी के रेशम को बेहद मज़बूत और मज़बूत बनाती है, जिसकी मज़बूती और टिकाऊपन समान आकार के स्टील बार से 5 गुना ज़्यादा होता है।
मकड़ी का रेशम अपने मूल आकार से 50 गुना तक फैल सकता है।
इससे पहले, दुनिया भर के वैज्ञानिकों ने दावा किया था कि मकड़ी का रेशम नैनोफाइबर से बनाया जाता है, लेकिन इस खोज के वैज्ञानिक जर्नल एसीएस मैक्रो लेटर्स (यूएसए) में प्रकाशित होने तक कोई ठोस सबूत नहीं था।
ऐसा इसलिए है क्योंकि ब्राउन रिक्लूस का रेशम नैनोफाइबर से बना होता है जो अन्य मकड़ियों की तरह बेलनाकार नहीं, बल्कि चपटी चादरों में व्यवस्थित होते हैं। इससे वैज्ञानिकों के लिए परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके उनका निरीक्षण करना आसान हो जाता है।
यह खोज टीम द्वारा 2017 में किए गए शोध में और भी जुड़ती है, जिसमें दिखाया गया था कि कैसे ब्राउन रिक्लूस मकड़ियाँ एक खास लूपिंग तकनीक का इस्तेमाल करके अपने रेशम को मज़बूत बनाती हैं। एक छोटी सी सिलाई मशीन की तरह, ब्राउन रिक्लूस मकड़ियाँ अपने द्वारा बुने गए हर मिलीमीटर रेशम के लिए लगभग 20 नैनोफाइबर बुनती हैं, जिससे रेशम मज़बूत होता है और टूटता नहीं है।
समग्र संरचना को बनाए रखने के लिए मकड़ी के रेशम के धागे की "बलि" दी जाती है।
आणविक यांत्रिकी विशेषज्ञों ने विभिन्न मकड़ी प्रजातियों के जालों का अध्ययन किया है, जिनमें यूरोपीय उद्यान मकड़ी एरेनियस डायडेमेटस और जाल बुनने वाली मकड़ी नेफिला क्लैविप्स शामिल हैं। रेशम का आणविक स्तर पर अध्ययन करके, उन्होंने पाया कि वे मकड़ी के जालों की मज़बूती की व्याख्या कर सकते हैं।
डॉ. ब्यूहलर बताते हैं कि समग्र संरचना को बनाए रखने के लिए रेशम के अलग-अलग रेशों की "बलिदान" की जा सकती है। वे कहते हैं, "जब रेशम के रेशे को खींचा जाता है, तो बल बढ़ने पर उसकी आणविक संरचना खिंच जाती है, जिससे रेशा खिंच जाता है।"
मकड़ी का रेशम केवल तभी टूटता है जब वह अपनी समग्र संरचना को बनाए रखना चाहती है।
यह परिवर्तन चार चरणों में होता है: पहले चरण में, पूरा तंतु खिंच जाता है; फिर एक विश्राम चरण आता है जहाँ प्रोटीन "खुलते" हैं। तीसरे चरण में, तंतु एक कठोर अवस्था से गुजरता है जो सबसे अधिक बल अवशोषित करता है। तंतु के टूटने से पहले के अंतिम चरण की तुलना ब्यूहलर ने टेप के एक टुकड़े को फाड़ने से की है; तंतु को तोड़ने के लिए भी बहुत अधिक बल की आवश्यकता होती है क्योंकि प्रोटीन चिपचिपे हाइड्रोजन बंधों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं।
डॉ. ब्यूहलर ने कहा, "मकड़ी के जाल की मजबूती न केवल रेशम के धागे की मजबूती के कारण होती है, बल्कि खींचने पर इसके यांत्रिक गुणों में होने वाले परिवर्तन के कारण भी होती है।"
तुयेत आन्ह (स्रोत: संश्लेषण)
उपयोगी
भावना
रचनात्मक
अद्वितीय
क्रोध
[विज्ञापन_2]
स्रोत
टिप्पणी (0)